12.11.2024

Aula 004: Como Funcionam os Contratos Inteligentes

Contratos inteligentes são contratos autoexecutáveis, com os termos do acordo escritos diretamente em código usando linguagens de programação como Solidity. Eles operam em redes blockchain, garantindo confiança e transparência entre as partes sem a necessidade de intermediários. Nesta aula, vamos explorar como os contratos inteligentes funcionam, sua estrutura e fornecer exemplos utilizando Solidity, a linguagem de contrato inteligente mais popular para criar contratos inteligentes no Ethereum.

Entendendo os Contratos Inteligentes

Um contrato inteligente pode ser pensado como um roteiro automatizado que se executa quando condições pré-definidas são atendidas. Aqui estão algumas características chave dos contratos inteligentes:

1. Imutabilidade: Uma vez implantado na blockchain, o código de Solidity não pode ser alterado.
2. Sem confiança: As transações são verificadas pela rede, eliminando a necessidade de intermediários.
3. Transparência: Todas as partes têm acesso ao contrato e suas transações.
4. Automação: Contratos inteligentes executam automaticamente ações com base na sua lógica contratual quando as condições são atendidas.

Estrutura Básica de um Contrato Inteligente em Solidity

Um contrato inteligente em Solidity, a principal linguagem de programação do Ethereum, pode ser dividido em vários componentes:

• Diretiva Pragma: Especifica a versão do compilador.
• Declaração do Contrato: Define o contrato e suas variáveis de estado.
• Funções: Contêm a lógica do contrato.
• Eventos: Permitem o registro de ações importantes.

Exemplo: Um Contrato de Votação Simples

Vamos criar um contrato de votação simples que permite que os usuários votem em seus candidatos favoritos. Este exemplo demonstrará conceitos-chave no desenvolvimento em Solidity e ajudará você a entender para que serve o Solidity.

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.0;

contract Votacao {
    struct Candidato {
        uint id;
        string nome;
        uint totalVotos;
    }

    mapping(uint => Candidato) public candidatos;
    mapping(address => bool) public eleitores;
    uint public totalCandidatos;

    event eventoVoto(uint indexed idCandidato);

    constructor() {
        adicionarCandidato("Alice");
        adicionarCandidato("Bob");
    }

    function adicionarCandidato(string memory nome) private {
        totalCandidatos++;
        candidatos[totalCandidatos] = Candidato(totalCandidatos, nome, 0);
    }

    function votar(uint _idCandidato) public {
        require(!eleitores[msg.sender], "Você já votou.");
        require(_idCandidato > 0 && _idCandidato <= totalCandidatos, "ID do candidato inválido.");

        eleitores[msg.sender] = true;
        candidatos[_idCandidato].totalVotos++;

        emit eventoVoto(_idCandidato);
    }

    function getCandidato(uint _idCandidato) public view returns (Candidato memory) {
        return candidatos[_idCandidato];
    }
}

Explicação do Código

1. Pragma e Declaração do Contrato:
   • Começamos especificando a versão do compilador usando a diretiva pragma e declaramos o contrato Votacao. Esta é uma prática padrão na programação em Solidity.
2. Struct e Mapeamentos:
   • Definimos um struct Candidato para manter os dados do candidato, incluindo ID, nome e contagem de votos. Structs são uma forma de definir tipos de dados personalizados em Solidity, semelhante a outras linguagens de programação orientada a objetos.
   • Um mapeamento candidatos é usado para armazenar candidatos usando seu ID, e outro mapeamento eleitores mantém o controle dos endereços que já votaram. Mapeamentos são uma estrutura de dados chave-valor em Solidity.
   • totalCandidatos rastreia o número de candidatos.
3. Construtor:
   • O construtor inicializa o contrato adicionando dois candidatos: Alice e Bob. Construtores são funções especiais que são executadas apenas uma vez quando o contrato é implantado.
4. Funções:
   • adicionarCandidato é uma função privada que adiciona candidatos ao mapeamento. Funções privadas só podem ser chamadas de dentro do contrato.
   • votar permite que um usuário vote em um candidato. Ela verifica se o usuário já votou e se o ID do candidato é válido. Se ambas as verificações forem bem-sucedidas, o voto é registrado. Esta função demonstra o uso de declarações require para validação de entrada e tratamento de erros.
   • getCandidato permite recuperar os detalhes do candidato. É marcada como view, indicando que não modifica o estado do contrato.
5. Eventos:
   • O eventoVoto é emitido sempre que um voto ocorre. Eventos permitem o registro de ações importantes e podem ser usados para monitoramento e fins analíticos.

Implantando o Contrato Inteligente

Para implantar o contrato inteligente:

1. Use um ambiente de desenvolvimento como Remix, Truffle ou Hardhat. Estas ferramentas fornecem um ambiente de desenvolvimento integrado (IDE) para escrever, testar e implantar contratos em Solidity.
2. Compile o contrato. O código de Solidity é compilado em bytecode que pode ser executado na Máquina Virtual Ethereum (EVM).
3. Implante-o na blockchain Ethereum ou em uma rede de testes local, como Ganache. A implantação do contrato envolve enviar uma transação que inclui o bytecode compilado e quaisquer parâmetros de inicialização necessários.

Interagindo com o Contrato Inteligente

Após a implantação, você pode interagir com o contrato usando JavaScript e a biblioteca Web3.js. Abaixo está um exemplo de como votar em um candidato.

const Web3 = require('web3');
const web3 = new Web3('http://localhost:8545'); // Conectar à instância local do Ganache

const enderecoContrato = 'SeuEnderecoDeContratoAqui';
const abi = [ /* ABI do contrato compilado */ ];

const contratoVotacao = new web3.eth.Contract(abi, enderecoContrato);
const contas = await web3.eth.getAccounts();

async function votar(idCandidato) {
    await contratoVotacao.methods.votar(idCandidato).send({ from: contas[0] });
    console.log(`Votou no candidato com ID: ${idCandidato}`);
}

// Uso de exemplo: Votar no candidato com ID 1
votar(1);

Conclusão

Nesta aula, discutimos os fundamentos dos contratos inteligentes e fornecemos um exemplo prático de um sistema de votação simples usando Solidity, a principal linguagem de programação do Ethereum. À medida que você avança em sua jornada na programação em blockchain e no desenvolvimento Web3, lembre-se de que os contratos inteligentes são fundamentais para a construção de aplicativos descentralizados (DApps) e podem automatizar processos complexos em diversas indústrias. Solidity é apenas uma das linguagens de programação blockchain disponíveis, com outras como Vyper ganhando popularidade. A documentação do Solidity fornece uma riqueza de informações para desenvolvedores de Solidity que desejam aprender Solidity e se tornar proficientes como programadores de contratos inteligentes.

Os contratos inteligentes têm o potencial de revolucionar indústrias ao permitir transações sem confiança, reduzindo intermediários e proporcionando garantias determinísticas. No entanto, é crucial estar ciente de vulnerabilidades de segurança e seguir melhores práticas para segurança em contratos inteligentes. A otimização de gas e a compreensão dos custos de gas e taxas de transação também são considerações importantes ao desenvolver contratos inteligentes.

À medida que o ecossistema blockchain continua a evoluir, o Solidity permanece a linguagem dominante para programação em Ethereum e desenvolvimento de contratos inteligentes em blockchains compatíveis com EVM. Com seus recursos de linguagem de alto nível e capacidades Turing completas, o Solidity capacita os desenvolvedores a criar contratos inteligentes sofisticados para uma ampla gama de casos de uso, desde finanças descentralizadas (DeFi) até gestão de cadeia de suprimentos e muito mais.

Nas próximas aulas, vamos aprofundar em conceitos e recursos mais avançados de contratos inteligentes, explorando tópicos como execução de contratos, ferramentas de desenvolvimento e tendências emergentes no ecossistema blockchain. Ao dominar o Solidity e entender as complexidades do desenvolvimento de contratos inteligentes, você estará bem preparado para construir aplicativos inovadores e seguros na plataforma Ethereum e contribuir para o crescente campo do desenvolvimento Web3.

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