Introdução aos aplicativos descentralizados (DApps) 19.04.2025

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Introdução

Como um desenvolvedor experiente com anos de experiência, devo dizer que mergulhar no mundo dos Aplicativos Descentralizados (DApps) tem sido uma grande aventura! A jornada desde a idealização até a execução é repleta de desafios e emoção, assim como escalar uma montanha traiçoeira.

No mundo em rápida mudança da tecnologia blockchain, os aplicativos descentralizados (DApps) desempenham um grande papel. Ao contrário dos aplicativos normais, os DApps são executados em redes descentralizadas, o que os torna abertos, seguros e controlados pelo usuário. Aprender a construir DApps é fundamental para codificadores de blockchain, pois pode abalar as indústrias ao eliminar intermediários e criar interações sem confiança. Este guia apresenta um plano passo a passo para ajudá-lo a criar seu próprio DApp, desde a ideia até o lançamento.

Procedimento passo a passo para criar um DApp

1. Defina o caso de uso:

Determine o problema que seu aplicativo descentralizado (DApp) resolverá. A fase inicial de desenvolvimento do seu DApp envolve definir claramente o problema que você pretende resolver. Tenha em mente que problemas como preocupações com a confiança nas transações, lacunas de privacidade ou ineficiências nos sistemas atuais podem ser significativamente melhorados através da descentralização. Por exemplo, se você estiver criando um aplicativo que se concentra em aumentar a transparência, esse seria o problema que seu DApp está resolvendo.

Identifique a causa raiz do problema e liste os recursos essenciais que seu aplicativo descentralizado (DApp) deve incorporar para resolver esse problema específico. Certifique-se de que esses recursos atendam principalmente aos usuários, abordando os principais pontos problemáticos de sua comunidade. Defina as funcionalidades e condições necessárias.

Ao desenvolver o Aplicativo Descentralizado (DApp) em que você está trabalhando, é essencial identificar recursos cruciais, como criação de conta de usuário, listagem de produtos à venda, rastreamento de transações e uma série de outros elementos.

Tarefa: Descreva o problema que seu Aplicativo Descentralizado (DApp) pretende resolver e liste pelo menos quatro componentes essenciais de seu aplicativo.

2. Escolha a plataforma Blockchain

O objetivo aqui é principalmente escolher a plataforma mais adequada para o seu aplicativo, pois há uma variedade de opções, cada uma com suas vantagens e desvantagens.

Algumas opções amplamente utilizadas incluem Ethereum, Binance Smart Chain, Solana e Polkadot. A seleção depende dos recursos específicos do aplicativo, incluindo velocidade de transação, eficiência geral de custos e força do apoio da comunidade.

Considerações:

Estas são as questões que você precisa considerar ao escolher uma plataforma.

Escalabilidade: Quão bem a plataforma lida com um número crescente de transações?
Custo de transação: Quais são as taxas de gás ou custos de transação na plataforma?
Apoio da comunidade: Existe uma comunidade robusta e documentação para ajudar no desenvolvimento?
Segurança: quão segura é a plataforma? Que medidas estão em vigor para prevenir ataques e garantir a integridade do DApp?
Interoperabilidade: A plataforma suporta interação com outras blockchains? A interoperabilidade pode melhorar a funcionalidade e o alcance do seu DApp.

Para aqueles que desenvolvem um aplicativo descentralizado (DApp) com ênfase em transações rápidas e econômicas, a Binance Smart Chain pode ser a escolha ideal. Isso ocorre porque oferece taxas de transação significativamente mais baixas e tempos de confirmação mais rápidos em comparação com o Ethereum.

Tarefa: Avalie duas plataformas blockchain de acordo com as necessidades do seu projeto, listando seus pontos fortes e fracos.

3. Projete o contrato inteligente

Defina a lógica e as estruturas de dados: O contrato inteligente é o núcleo do DApp que compreende a lógica de negócios e as estruturas de dados. Antes de começar com a parte de codificação, é crucial delinear claramente como os dados serão gerenciados, quais entidades estarão envolvidas e a interação entre elas.
Planeje as funções e eventos: identifique as tarefas principais, como transferências de tokens e confirmação de identidade do usuário, e situações como tempos de transação que seu contrato inteligente precisa gerenciar. Confirme se essas tarefas estão alinhadas com as ações descritas em seu cenário.

Como investidor em criptomoedas, eu diria que, para uma plataforma de negociação peer-to-peer, as operações essenciais poderiam ser listar itens para venda, fazer lances em listagens e concluir transações – todas elas cruciais para facilitar negociações tranquilas dentro do sistema descentralizado. ambiente.

Exercício: elabore o pseudocódigo para uma função-chave em seu contrato inteligente, como a função que lida com transações.

4. Configurar o ambiente de desenvolvimento

O objetivo é preparar as ferramentas e ambientes para o desenvolvimento.

Como pesquisador que se aprofunda no domínio dos contratos inteligentes, minha recomendação é selecionar kits de ferramentas adequados que simplifiquem o processo. Você pode querer explorar plataformas como Truffle, Hardhat ou Remix IDE. Essas ferramentas valiosas fornecem modelos pré-estruturados, campos de teste para seu código e opções de implantação perfeitas para seus projetos, tornando todo o processo mais tranquilo e menos trabalhoso.

Aqui estão as estruturas e IDEs:

Truffle: É uma estrutura de desenvolvimento que fornece um conjunto de ferramentas para o desenvolvimento, compilação, vinculação e implantação de contratos inteligentes.
Capaço de segurança: O capacete de proteção é uma escolha popular entre os desenvolvedores devido aos seus recursos como flexibilidade e extensibilidade. Além disso, possui um executor de tarefas integrado e capacidade de gerenciamento de rede, podendo estender suas funcionalidades por meio de plugins.
Brownie: Brownie é uma estrutura baseada em Python para o desenvolvimento de contratos inteligentes Ethereum.
Remix: Remix é um IDE online com curadoria especial para contratos inteligentes Solidity e possui uma interface muito interativa e ferramentas de depuração robustas.
VS Code: Vs Code é o IDE perene que todo desenvolvedor usa, que tem compatibilidade com várias linguagens e também fornece extensões para Solidity. Possui um ambiente versátil para desenvolvimento e pode se integrar perfeitamente com outras ferramentas e plugins.
Veja Truffle como exemplo. É muito popular para criar DApps no Ethereum e vem com tudo que você precisa para contratos inteligentes. É tudo uma questão de testar e colocar seu trabalho no ar.
Configure um blockchain local: Para começar, configure algo como Ganache ou Hardhat para seu blockchain local. Dessa forma, você pode trabalhar e verificar seu contrato inteligente sem gastar dinheiro em transações ou se preocupar em redes lentas.

Tarefa: Configurar e documentar o processo de instalação de uma ferramenta de desenvolvimento como o Truffle e de configuração de um blockchain local fundamental. Inclua instruções de instalação e quaisquer desafios que você possa encontrar durante a configuração.

5. Escreva o contrato inteligente

Com toda a configuração do ambiente feita até agora, é hora de escrever o contrato inteligente.

Implementação: Construa a lógica e escreva o código para o contrato inteligente. Ao fazer isso, certifique-se de atender a todas as necessidades de funcionalidade e também tenha em mente as regras e regulamentos. Siga as práticas recomendadas, como modularidade, legibilidade e segurança.
Exemplo: se o seu DApp for um mercado, o contrato inteligente deve incluir funções para listar itens, fazer lances e concluir transações. Certifique-se de que cada função lide com os erros normalmente e inclua as verificações necessárias (por exemplo, verificar se um licitante tem fundos suficientes).
Práticas de segurança: A segurança está no centro da tecnologia Blockchain, portanto, considerações e melhores práticas são inevitáveis.

Algumas vulnerabilidades comuns neste domínio são reentrada e estouro/underflow de número inteiro.

Reentrada: Este é o fenômeno em que os invasores solicitam um contrato repetidamente antes que a execução anterior seja concluída.
Estouro/Subfluxo de números inteiros: São erros que ocorrem quando os cálculos excedem os valores máximos ou mínimos.
Front Running: Os invasores executam a transação antecipadamente.
Um exemplo de exploração de reentrada é o hack DAO em 2016, que resultou na perda de 50 milhões de dólares.

Use ferramentas como OpenZeppelin para implementar práticas de segurança padrão.

6. Teste o contrato inteligente

A verificação da funcionalidade de um DApp envolve uma etapa crucial conhecida como teste. Esta etapa garante que seu contrato inteligente funcione conforme o planejado, sem possíveis erros ou falhas.

Como pesquisador imerso no desenvolvimento de DApps, não consigo enfatizar o suficiente a importância dos Testes Unitários. Esta fase é fundamental porque nos permite examinar cada elemento ou componente individual isoladamente, verificando se funcionam conforme pretendido. Durante este processo, é essencial seguir as seguintes etapas:

Configure o ambiente de teste
Escreva os casos de teste e concentre-se em testar a lógica central do seu contrato inteligente, especialmente funções que lidam com operações críticas, como transferência de tokens, atualização de saldos ou alteração de estados.
Execute os casos de teste e colete as observações
Lide com os casos extremos, como overflow, underflow, verificações de permissões e reversões.
Automatize os testes usando integração contínua
Analise a cobertura do teste e revise o relatório de cobertura para identificar partes não testadas do seu contrato e escreva testes adicionais, se necessário.
Refatore e otimize com base nos resultados do teste. Execute novamente os testes após cada alteração para verificar se a correção é eficaz e não introduz novos problemas.

Teste seu contrato em um blockchain local executando várias verificações para garantir que ele funcione corretamente. Quando esses testes forem bem-sucedidos e você estiver satisfeito com seu desempenho e segurança, comece implantando-o em uma rede de teste (testnet). Depois de garantir que tudo funciona bem neste ambiente, prossiga com a implantação na rede principal (mainnet).

Por meio da codificação diligente e da execução de unidades de teste para seu contrato inteligente, você pode garantir que seu desempenho corresponda às expectativas, que ele lide com cenários incomuns de maneira eficaz e que esteja livre de grandes falhas. Isso, por sua vez, torna seu Aplicativo Descentralizado (DApp) mais confiável e seguro.

7. Implante o contrato inteligente

Depois de verificar se o seu contrato inteligente funciona corretamente, a próxima ação essencial é implantá-lo no blockchain. Esta ação permite que usuários e outros contratos inteligentes interajam com ele e executem diversas tarefas utilizando-o. Aqui está um guia para ajudá-lo a liberar seu contrato inteligente:

Rede de teste local: Antes de mergulhar no conjunto real de implantação, a rede Blockchain permite testar os contratos na plataforma local sem nenhum custo e em um ambiente controlado. A melhor escolha para blockchain local seria Ganache .É um blockchain pessoal para desenvolvedores Ethereum. Ele é usado para implantar contratos, desenvolver aplicativos e executar testes.
Testnet: Quando você estiver confiante o suficiente para ter uma interação em tempo real com seu DApp, você pode optar por testnets. Testnets são redes blockchain que copiam a rede Ethereum principal, mas usam Ether de “teste” inútil. Os desenvolvedores os utilizam para verificar contratos inteligentes antes de colocá-los na rede principal.

Rinkeby: Uma rede de teste de prova de autoridade que funciona e não quebra.
Ropsten: Uma rede de teste de prova de trabalho que se parece muito com a rede Ethereum principal.
Kovan: Outra rede de teste de prova de autoridade conhecida por ser rápida e estável.

Mainnet: Esta é a principal rede Ethereum onde ocorrem todas as transações da vida real e aqui a implantação envolve éter real. Finalmente, após testes completos, você pode implantar seu contrato na rede principal Ethereum (ou em qualquer outra rede principal, dependendo do blockchain com o qual você está trabalhando). Existem várias condições para a implantação da mainnet:

Minimize as operações de armazenamento
Conduzir operações em lote
Use tipos de dados eficientes
Evite matrizes dinâmicas no armazenamento
Otimize o Contrato
Auditorias de segurança completas.

8. Desenvolva a interface front-end

Usar seu aplicativo descentralizado (DApp) sem problemas é uma ótima notícia para os usuários. Aqui está um processo guiado para desenvolver e programar sua interface de usuário, conectando-a ao blockchain e garantindo uma operação perfeita:

Projete a interface do usuário (IU):

Seleção de estrutura: escolha uma estrutura de front-end moderna como React ou Vue.js para construir sua UI. Essas estruturas oferecem ferramentas e bibliotecas poderosas para criar interfaces dinâmicas e responsivas.
UI/UX Design: Sempre busque ter uma interface de usuário limpa e responsiva que se alinhe com a experiência do usuário para obter as melhores práticas e resultados. Ferramentas como Figma ou Adobe XD podem ser usadas para wireframing e
Componentes: divida sua UI em componentes reutilizáveis. Por exemplo, se você estiver construindo um DApp de finanças descentralizadas (DeFi), poderá ter componentes para visualizar saldos, fazer transações e exibir o histórico de transações.

Use frameworks como React ou Vue.js para construir o front-end.

9. Integre-se com o Blockchain

Conecte o front-end: Conecte seu front-end ao blockchain usando bibliotecas como Web3. js ou éteres. js. Essas bibliotecas atuam como intermediárias entre o contrato inteligente implantado e seu dapp personalizado, possibilitando consultar dados de blockchain, enviar transações, etc.
Web3. js ou Éteres. Configuração js: Inicialize a biblioteca e estabeleça um handshake com a carteira do usuário (por exemplo, MetaMask), bem como com a rede blockchain de destino (ex —Ethereum mainnet, Ropsten)
Certifique-se de que o front-end possa interagir com o contrato inteligente:
1. Autenticação de usuário: permita que os usuários façam login com suas carteiras, como MetaMask em seu DApp. Isso geralmente envolve pedir ao usuário permissão para que suas contas sejam acessadas por terceiros.
2. Tratamento de transações (por exemplo, funções para personalizar a interação com um usuário, enviar chamadas de transação e ouvir eventos)
Certifique-se de que o front-end funcione sem problemas:
1. Use ferramentas de gerenciamento de estado, como a API Context do React, ou bibliotecas como Redux, para gerenciar o estado do seu DApp de maneira eficaz.
2. Tratamento de erros: implemente o tratamento de erros para fornecer feedback ao usuário em caso de falhas de transação, problemas de rede ou entradas incorretas.
3. Design responsivo: garanta que a IU seja responsiva e funcione bem em diferentes dispositivos, incluindo desktops, tablets e smartphones.

10. Implementar armazenamento descentralizado (se necessário)

Certos Aplicativos Descentralizados (DApps) podem exigir o armazenamento de grandes quantidades de dados, como imagens, vídeos ou arquivos extensos, que excedem a capacidade do blockchain. Para gerenciar esse excesso de dados, esses DApps recorrem frequentemente à utilização de sistemas de armazenamento descentralizados. Essas soluções fora da cadeia permitem manter as vantagens da descentralização, ao mesmo tempo que mantêm sob controle as demandas de armazenamento de dados.

Use soluções de armazenamento descentralizado: opções populares incluem IPFS (InterPlanetary File System) e Arweave. Esses sistemas permitem armazenar arquivos grandes em vários computadores, garantindo que seus dados permaneçam fáceis de acessar e seguros.
Exemplo: digamos que você tenha um DApp para arte digital. Você pode armazenar os arquivos de arte reais no IPFS, mas manter os registros de propriedade e o histórico de quem comprou e vendeu o quê no blockchain.
Integre o sistema de armazenamento: depois de escolher uma solução de armazenamento, conecte-a ao seu DApp. Certifique-se de que seu contrato inteligente possa apontar para os dados fora da cadeia e que o front-end possa buscar e mostrar esses dados quando necessário.

Tarefa: Carregar um arquivo no InterPlanetary File System (IPFS) e desenvolver um recurso de contrato inteligente que armazene e recupere o hash IPFS do arquivo carregado.

11. Autenticação de usuário e integração com carteira

Para utilizar seu Aplicativo Descentralizado (DApp), os usuários são obrigados a verificar sua identidade e gerenciar suas próprias contas. Um método popular entre muitos usuários é o emprego de carteiras digitais como a MetaMask. Essas carteiras fornecem uma plataforma segura para os usuários armazenarem e assinarem transações usando suas chaves privadas.

Adicionar carteiras de usuário: inclua uma opção de carteira de usuário como MetaMask em seu DApp. Isso permite que os usuários vinculem suas carteiras, verifiquem seus fundos e aprovem transações diretamente na tela principal do DApp.
Exemplo: Num mercado online sem intermediários, os utilizadores utilizariam as suas carteiras para iniciar sessão, colocar itens à venda e fazer ofertas.
Configure o login seguro: certifique-se de que seu DApp administre o login do usuário. Não guarde chaves privadas ou dados confidenciais no servidor ou front-end. Em vez disso, conte com provedores de carteira para cuidar do login do usuário.

Exercício: adicione MetaMask ao seu DApp e crie um recurso básico de login de usuário.

12. Conduzir auditorias de segurança

Como um desenvolvedor DApp diligente, priorizo a segurança acima de tudo. Estou ciente de que mesmo falhas aparentemente insignificantes em meus contratos inteligentes podem resultar em perdas financeiras substanciais ou exploração maliciosa.

Revise o contrato inteligente: faça uma revisão completa do código do seu contrato inteligente para identificar possíveis vulnerabilidades. Problemas comuns incluem ataques de reentrada, estouros de número inteiro e exceções não tratadas.
Use ferramentas automatizadas: aproveite ferramentas automatizadas de análise de segurança como MythX, Slither e Echidna para verificar seu contrato inteligente em busca de vulnerabilidades conhecidas.
Obtenha uma auditoria profissional: se o seu DApp lida com valores significativos ou dados confidenciais, considere obter uma auditoria de segurança profissional de uma empresa confiável. Uma auditoria terceirizada pode ajudar a descobrir problemas que podem ter passado despercebidos durante os testes internos.

Exercício: execute uma ferramenta de análise de segurança em seu contrato inteligente e documente as descobertas.

13. Implante o DApp na rede principal

Após realizar os testes necessários e garantir a segurança, agora você pode implantar seu Aplicativo Descentralizado (DApp) na rede principal. Neste ponto, ele começa a abordar preocupações do mundo real e a interagir com usuários genuínos.

Lançamento de contrato inteligente: É hora de implementar seu contrato inteligente na rede principal do blockchain que você escolheu. Observe esta etapa como um falcão, porque deslizes aqui podem custar uma tonelada.
Configuração do front-end: é hora de ajustar o front-end do seu DApp para que ele se conecte ao contrato inteligente na rede principal. Você precisa ter certeza de que ele se comunica com o contrato da rede principal sem problemas, permitindo que os usuários façam o que precisam.

Exercício: coloque seu contrato inteligente na rede principal e faça seu front-end funcionar com ele.

14. Monitore e mantenha o DApp

Acompanhar e manter seu Aplicativo Descentralizado (DApp) depois de lançado na rede principal é crucial para sua prosperidade a longo prazo e proteção contra ameaças potenciais.

Monitore o desempenho: monitore regularmente o desempenho do seu DApp, incluindo velocidades de transação, custos de gás e interações do usuário. Use ferramentas como o Etherscan para rastrear atividades contratuais e identificar possíveis problemas.
Atualizar e manter: À medida que a tecnologia blockchain evolui, seu DApp pode exigir atualizações para permanecer seguro e funcional. Revise e atualize regularmente o código do contrato inteligente, a interface front-end e quaisquer dependências associadas.
Lidar com os problemas imediatamente: se forem descobertas vulnerabilidades de segurança ou problemas de desempenho, resolva-os imediatamente para minimizar o impacto sobre os usuários.
Exercício: Configure o monitoramento do contrato inteligente e do front-end do seu DApp e crie um plano para manutenção regular.

Conclusão

Construir um aplicativo descentralizado (DApp) não é uma tarefa simples. Requer proficiência em duas áreas distintas: tecnologia blockchain e metodologias convencionais de desenvolvimento de software. Ao empregar esta estrutura, você pode construir um DApp que resolva problemas do mundo real, ao mesmo tempo que aproveita a descentralização para revelar capacidades empresariais.

Como um desenvolvedor experiente que viu inúmeros projetos de dApp serem bem-sucedidos e fracassados, não consigo enfatizar o suficiente a importância de definir claramente seu caso de uso antes de embarcar em qualquer projeto. A experiência me ensinou que um propósito bem definido é a base sobre a qual são construídos dApps de sucesso. Em minha carreira, testemunhei projetos que começaram com ideias vagas e sem uma direção clara e que acabaram fracassando.

Boa codificação!!

2024-08-14 08:54