Overview of the first course
This course is aimed at beginners, covering the basic concepts related to Ethereum development, and will teach you how to build a complete decentralized application based on Ethereum - blockchain voting system.
Through the study of this course, you will master:
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The Basics of Ethereum Blockchain
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The software environment required to develop and deploy Ethereum contracts
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solidityWrite an Ethereum contract using a high-level language ( ) -
Compile, deploy and interact with contracts using NodeJS
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Develop distributed applications using
Truffleframeworks -
Interact with the contract using the console or web page
Pre-order knowledge requirements
In order to successfully complete this course, it is best to have some basic understanding of the following technologies:
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An object-oriented development language such as: Python, Ruby, Java...
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Front-end development language: HTML/CSS/JavaScript
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Use of Linxu command line
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Basic Concepts of Databases
All code for the course has been tested on Ubuntu (Trusty, Xenial) and macOS.
Course address: http://xc.hubwiz.com/course/5a952991adb3847553d205d1
Introduction to the second course
In this course, we will build a decentralized ( Decentralized) voting application. Using this voting application, users can trustlessvote for specific candidates in an untrusted ( ) distributed environment, and each vote will be recorded on the blockchain:
The so-called decentralized application ( DApp: Dcentralized Application) is an application without a central server. Copies of the application can be running on hundreds or thousands of computers in the network, making it nearly impossible to crash.
Blockchain-based voting is completely decentralized, so there is no need for any centralized authority.
Section 3 Development Iteration
This course will cover the entire process of application development, and we will gradually introduce relevant concepts, languages and tools involved in blockchain application development through three iterations:
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Vanilla：在第一个迭代周期，我们不借助任何开发框架，而仅仅使用NodeJS来进行应用开发， 这有助于我们更好地理解区块链应用的核心理念。
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Truffle：在第二个迭代周期，我们将使用最流行的去中心化应用开发框架
Truffle进行开发。 使用开发框架有助于我们提高开发效率。 -
Token：在第三个迭代周期，我们将为投票应用引入代币（
Token） —— 现在大家都改口 称之为通证了 —— 都是ICO惹的祸。代币是公链上不可或缺的激励机制，也是区块链 应用区别于传统的中心化应用的另一个显著特征。
为什么选择投票应用作为课程项目？
之所以选择投票作为我们的第一个区块链应用，是因为集体决策 —— 尤其是投票机制 —— 是以太坊的 一个核心的价值主张。
另一个原因在于，投票是很多复杂的去中心化应用的基础构件，所以我们选择了投票应用作为学习区块链 应用开发的第一个项目。
课程地址：http://xc.hubwiz.com/course/5a952991adb3847553d205d1
第四节 初识区块链
如果你熟悉关系型数据库，就应该知道一张数据表里可以包含很多行数据记录。例如，下面的数据表中 包含了6条交易记录：
本质上，区块链首先就是一个分布式（Distributed）数据库，这个数据库维护了一个不断增长的记录列表。 现在，让我们对数据进行批量（batch）存储，比如每批 100 行，并将各存储批次连接起来，是不是就像一条链？
在区块链里，多个数据记录组成的批次就被称为块（block），块里的每一行数据记录就被称为交易（transaction）：
最开始的那个块，通常被称为创世块（genesis block），它不指向任何其他块。
不可篡改性
区块链的一个显著特点是，数据一旦写入链中，就不可篡改重写。
在传统的关系型数据库中，你可以很容易地更新一条数据记录。但是，在区块链中，一旦数据写入就无法 再更新了 —— 因此，区块链是一直增长的。
那么，区块链是如何实现数据的不可篡改特性？
这首先得益于哈希（Hash）函数 —— 如果你还没接触过哈希函数，不妨将它视为一个数字指纹的计算函数： 输入任意长度的内容，输出定长的码流（指纹）。哈希函数的一个重要特性就是，输入的任何一点微小变化，都会 导致输出的改变。因此可以将哈希值作为内容的指纹来使用。 你可以点击这里进一步了解哈希函数。
由于区块链里的每个块都存储有前一个块内容的哈希值，因此如果有任何块的内容被篡改，被篡改的块之后 所有块的哈希值也会随之改变，这样我们就很容易检测出区块链的各块是否被篡改了。
去中心化的挑战
一旦完全去中心化，在网络上就会存在大量的区块链副本（即：全节点），很多事情都会变得比之前中心化 应用环境复杂的多，例如：
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如何保证所有副本都已同步到最新状态？
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如何保证所有交易都被广播到所有运行和维护区块链副本的节点计算机上？
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如何防止恶意参与者篡改区块链
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......
在接下来的课程中，通过与经典的C/S架构的对比，我们将逐步理解去中心化应用的核心思路， 并掌握如何构建以太坊上的去中心化应用。
第五节 C/S架构以服务器为中心
理解去中心化应用架构的最好方法，就是将它与熟悉的Client/Server架构进行对比。如果你是一个web开发者， 应该对下图很了解，这是一个典型的Client/Server架构：
一个典型web应用的服务端通常由 Java，Ruby，Python 等等语言实现。前端代码由 HTML/CSS/JavaScript 实现。 然后将整个应用托管在云端，比如 AWS、Google Cloud Platform、Heroku....，或者放在你租用的一个VPS 主机上。
用户通过客户端（Client）与 web 应用（Server）进行交互。典型的客户端包括浏览器、命令行工具（curl、wget等）、 或者是API访问代码。注意在这种架构中，总是存在一个（或一组）中心化的 web 服务器，所有的客户端都需要 与这一（组）服务器进行交互。当一个客户端向服务器发出请求时，服务器处理该请求，与数据库/缓存进行交互， 读/写/更新数据库，然后向客户端返回响应。
这是我们熟悉的中心化架构。在下一节，我们将会看到基于区块链的去中心化架构的一些显著区别。
第六节 去中心化架构——彼此平等的节点
下图给出了基于以太坊的去中心化应用架构：
你应该已经注意到，每个客户端（浏览器）都是与各自的节点应用实例进行交互，而不是向 一个中心化的服务器请求服务。
在一个理想的去中心化环境中，每个想要跟DApp交互的人，都需要在他们的计算机或手机上面运行 一个的完整区块链节点 —— 简言之，每个人都运行一个全节点。这意味着，在能够真正使用一个 去中心化应用之前，用户不得不下载整个区块链。
不过我们并非生活在一个乌托邦里，期待每个用户都先运行一个全节点，然后再使用你的应用是不现实的。 但是去中心化背后的核心思想，就是不依赖于中心化的服务器。所以，区块链社区已经出现了 一些解决方案，例如提供公共区块链节点的Infura, 以及浏览器插件Metamask等。通过这些方案， 你就不需要花费大量的硬盘、内存和时间去下载并运行完整的区块链节点，同时也可以利用去中心化 的优点。我们将会以后的课程中对这些解决方案分别进行评测。
第七节 以太坊——世界计算机
以太坊是一种区块链的实现。在以太坊网络中，众多的节点彼此连接，构成了以太坊网络：
以太坊节点软件提供两个核心功能：数据存储、合约代码执行。
在每个以太坊全节点中，都保存有完整的区块链数据。以太坊不仅将交易数据保存在链上，编译后 的合约代码同样也保存在链上。
以太坊全节点中，同时还提供了一个虚拟机来执行合约代码。
交易数据
以太坊中每笔交易都存储在区块链上。当你部署合约时，一次部署就是一笔交易。当你为候选者投票时，一次投票 又是另一笔交易。所有的这些交易都是公开的，每个人都可以看到并进行验证。这个数据永远也无法篡改。
为了确保网络中的所有节点都有着同一份数据拷贝，并且没有向数据库中写入任何无效数据，以太坊 目前使用工作量证明 （POW：Proof Of Work）算法来保证网络安全，即通过矿工挖矿（Mining）来达成共识（Consensus）—— 将数据同步到所有节点。
工作量证明不是达成共识的唯一算法，挖矿也不是区块链的唯一选择。现在，我们只需要了解，共识是指各节点 的数据实现了一致，POW只是众多用于建立共识的算法中的一种，这种算法需要通过矿工的挖矿来实现非可信环境下的 可信交易。共识是目的，POW是手段。
合约代码
以太坊不仅仅在链上存储交易数据，它还可以在链上存储合约代码。
在数据库层面，区块链的作用就是存储交易数据。那么给候选者投票、或者检索投票结果的逻辑放在哪儿呢？ 在以太坊的世界里，你可以使用Solidity语言来编写业务逻辑/应用代码（也就是合约：Contract）， 然后将合约代码编译为以太坊字节码，并将字节码部署到区块链上：
编写合约代码也可以使用其他的语言，不过 Solidity是到目前为止最流行的选择。
以太坊虚拟机
以太坊区块链不仅存储数据和代码，每个节点中还包含一个虚拟机（EVM：Ethereum Virtual Machine）来执行 合约代码 —— 听起来就像计算机操作系统。
In fact, this is the core point that distinguishes Ethereum from Bitcoin ( Bitcoin): the existence of virtual machines has brought the blockchain into the 2.0 era, and it has also made the blockchain a friendly platform for application developers for the first time.
JS development library
In order to facilitate the construction of web-based DApps, Ethereum also provides a very convenient JavaScript library web3.js, which encapsulates the API protocol of Ethereum nodes, so that developers can easily connect to blockchain nodes without having to write cumbersome RPCprotocol packages . Therefore, we can directly introduce this library into common JS frameworks (such as reactjs, angularjs, etc.) to build decentralized applications:
PC-side course address:
Course address: http://xc.hubwiz.com/course/5a952991adb3847553d205d1