# ✨ Web3 科学家极简入门指南 By [gm365.eth](https://paragraph.com/@gm365-2) · 2022-05-25 --- 除了 Web3 领域，👨‍🔬 “科学家”的头衔从没有离普通人这么近过 。 一点点 Python (JavaScrip更好) 基本功、一点点智能合约基础知识、一点点项目投研分析（非必需） = Web3 科学家 。 本文作为一篇零基础教程，献给所有心怀科学家梦想的同学们。 谁是 Web3 科学家？ ------------ 简单来说，通过程序的方式（Python、JavaScript等）进行合约交互、NFT Mint等的用户被统称为“科学家”。 普通用户使用 MetaMask 这样的钱包插件在项目官网进行合约交互或者 Mint NFT，“科学家”使用程序代替人工进行同样的操作 程序代替人工，机器代替人力，效率指数级增加。 科学家的优势 ------ 蒸汽机的发明将人力从繁重的劳动中解放出来，成功开启了第一次工业革命。 Web3科学家用程序代替人力，解放人力的同时，也获取了诸多优势： ✅ 效率大幅提升（常用于项目交互） ✅ 速度抢先（常用于 NFT Mint） ✅ 自动化程度高 🦾 速度快、效率高、批量化、自动化 = 收益指数级增加 科学家的工具 ------ 科学界们用程序进行合约交互的两大核心： ▪️ 交互用的程序语言 ▪️ 项目合约的交互路径 本文将选用 Python 做交互程序，并选取一两个跨链桥项目做代码演示。本末会有完整的 GitHub 开源代码仓库，供大家借鉴。 用 Python 接入 Web3 ---------------- Web3 Python 简单易用，第三方库丰富，对新手极其友好。 用 Python 来进行 Web3 项目交互，其桥梁便是 `Web3. py`，看其名字就透露着野心。 如果你的电脑已经安装好了 Python3，直接用 `pip/pip3` 即可来安装： 👉 `pip install web3` Web3.py 的官方文档：[https://web3py.readthedocs.io/en/stable/#](https://t.co/5iJVfLdcCZ) 获取接入 Web3 世界的门票 --------------- 区块链本质上是一个P2P网络共同维护的巨大账本，所有的链上交互信息都是通过某个节点广播到整个 P2P 网络。 然而自建节点成本高昂，对我们大多数人而言，实无必要。我们通过"Infura"这个Web3领域的基础设施门户来接入区块链网络，更加简单便捷。 Infura的使用只需要如下三个步骤： ▪️ 注册账号 ▪️ 新建项目 ▪️ 获取 PROJECT ID Infura官网链接： 👉 [https://infura.io](https://t.co/pZMvH1sTfL) ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/cd8fc30a51d6033754e0e0c58703bba53948e02c35b46a84534a99eafafc772b.jpg) 用 Python 查询区块链数据 ---------------- Infura目前提供对多条EVM 兼容链的主网、测试网接入节点，只需要切换 network 名称即可。 # get w3 endpoint by network name def get_w3_by_network(network='mainnet'): infura_url = f'https://{network}.infura.io/v3/{INFURA_SECRET_KEY}' # 接入 Infura w3 = Web3(Web3.HTTPProvider(infura_url)) return w3 接入后的 `w3` 即为我们通向区块链世界的钥匙，不论是查询链上数据，还是进行转账、合约交互，都是通过它来实现。 比如用以下代码来查询 V神 3号钱包的ETH余额，可以得到结果: 29万ETH 🤯 # V神 3号钱包地址 vb = '0x220866b1a2219f40e72f5c628b65d54268ca3a9d' # 地址格式转换 address = Web3.toChecksumAddress(vb) # 查询地址 ETH余额 balance = w3.eth.get_balance(address) / 1e18 print(f'V神地址余额: {balance = } ETH') ![查询 Balance](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/8e838886e7f0dfaf26fd76330abcb8f4b38abc1c80645b4e0b1e1e732b63d7ca.jpg) 查询 Balance 用 Python 转账 ETH --------------- 转账是所有链上交互的灵魂，是一种改变区块链状态的行为。相比较前面的“查询地址余额”，属于“写入”的操作类型。 转账、合约交互等操作，都需要用地址对应的私钥签名交易并广播。 让我们尝试在 Rinkeby 测试网上转账一点ETH测试币 # 转账 ETH def transfer_eth(w3,from_address,private_key,target_address,amount,gas_price=5,gas_limit=21000,chainId=4): from_address = Web3.toChecksumAddress(from_address) target_address = Web3.toChecksumAddress(target_address) nonce = w3.eth.getTransactionCount(from_address) # 获取 nonce 值 params = { 'from': from_address, 'nonce': nonce, 'to': target_address, 'value': w3.toWei(amount, 'ether'), 'gas': gas_limit, # 'gasPrice': w3.toWei(gas_price, 'gwei'), 'maxFeePerGas': w3.toWei(gas_price, 'gwei'), 'maxPriorityFeePerGas': w3.toWei(gas_price, 'gwei'), 'chainId': chainId, } try: signed_tx = w3.eth.account.signTransaction(params, private_key=private_key) txn = w3.eth.sendRawTransaction(signed_tx.rawTransaction) return {'status': 'succeed', 'txn_hash': w3.toHex(txn), 'task': 'Transfer ETH'} except Exception as e: return {'status': 'failed', 'error': e, 'task': 'Transfer ETH'} ![Web3.py 转账结果](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/35d5ae34781fe7dcfd39ae4f54305b5a459ac470e6ea5099c90035201a417c67.jpg) Web3.py 转账结果 ❕注意：示例代码中的私钥仅作演示用，注意风险。 👉 代码： [https://github.com/gm365/Web3\_Tutorial/blob/main/transferETH.py](https://t.co/5v6gFKLr7r) 用 Python 交互 Arbitrum 测试网跨链桥 --------------------------- 合约交互比起普通转账，又要复杂了一些。 从合约交互开始，会需要额外几个参数： ▪️ 合约地址 ▪️ 合约ABI ▪️ 交互的函数名称及具体参数 一般情况下，我们可以拆解为以下三个步骤来完成： 1. 先在Arbitrum官方跨链桥测试网页面手工交互 2. 接着从交互记录，找到 Etherscan上合约地址 3. 定位到合约 "Write Contract" 中的 "depositEth" 函数，获取函数名称及对应参数 ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/12e46dbc8bde9ac8d486549683ff60b283da5a7e24d64460cdd091717be57e26.jpg) 注：本例中其实是定位到 “Write As Proxy”的页面，说明当前合约是一个可升级合约 最终编写的 Python 代码如下： # bridge eth from rinkeby to arbitrum testnet def bridge_arbitrum_eth(w3, from_address, private_key, contract_address, amount_in_ether, chainId): from_address = Web3.toChecksumAddress(from_address) contract_address = Web3.toChecksumAddress(contract_address) ABI = '[{"inputs":[{"internalType":"uint256","name":"maxSubmissionCost","type":"uint256"}],"name":"depositEth","outputs":[{"internalType":"uint256","name":"","type":"uint256"}],"stateMutability":"payable","type":"function"}]' amount_in_wei = w3.toWei(amount_in_ether, 'ether') maxSubmissionCost = int(amount_in_wei * 0.01) # 定义参数值 nonce = w3.eth.getTransactionCount(from_address) params = { 'chainId': chainId, 'gas': 250000, 'nonce': nonce, 'from': from_address, 'value': amount_in_wei, # 'gasPrice': w3.toWei('5', 'gwei'), 'maxFeePerGas': w3.toWei(5, 'gwei'), 'maxPriorityFeePerGas': w3.toWei(5, 'gwei'), 'chainId': chainId, } contract = w3.eth.contract(address=contract_address, abi=ABI) # 调用合约的 depositEth 函数，参数为 maxSubmissionCost func = contract.functions.depositEth(maxSubmissionCost) try: tx = func.buildTransaction(params) signed_tx = w3.eth.account.sign_transaction(tx, private_key=private_key) txn = w3.eth.sendRawTransaction(signed_tx.rawTransaction) return {'status': 'succeed', 'txn_hash': w3.toHex(txn), 'task': 'Bridge ETH'} except Exception as e: return {'status': 'failed', 'error': e, 'task': 'Bridge ETH'} 👉 完整参考代码： [Arbitrum Bridge](https://github.com/gm365/Web3_Tutorial/blob/main/ArbitrumBridge.py) 合约ABI ----- 合约的 `ABI` 即应用程序二进制接口，定义了智能合约各函数调用的参数与方法。 对于开源已验证源码的合约，直接在 `etherscan` 的合约页面即可查到完整的 ABI 信息 比如 Arbitrum 测试网跨链桥: [https://rinkeby.etherscan.io/address/0x578bade599406a8fe3d24fd7f7211c0911f5b29e#code](https://t.co/aipYKHL8w1) ![ABI 信息](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/4204619722f9e6e291a78c9437217ae341b6ce3c99e901e707854c29b40f668a.jpg) ABI 信息 合约的调用函数及参数 ---------- 在你手工交互的 `Hash` 信息页面的最底部，可以看到 `"Input Data"` 区域。如果是开源合约则直接显示调用的函数名称及参数信息。 对于未开源合约的调用，可以参考之前的一个 Twitter 🧵 [![User Avatar](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/9fed6223e3ad1f12e00fa919b2cba3280b2ea8e477a6894f4629e6d691ae4431.jpg)](https://twitter.com/gm365) [gm365](https://twitter.com/gm365) [@gm365](https://twitter.com/gm365) [![Twitter Logo](https://paragraph.com/editor/twitter/logo.png)](https://twitter.com/gm365/status/1521058983838380032) ![✨](https://abs-0.twimg.com/emoji/v2/72x72/2728.png) 未开源智能合约的调用原理、方法及实现代码 ![🧵](https://abs-0.twimg.com/emoji/v2/72x72/1f9f5.png) 对于未开源的智能合约，是否就束手无策，无法调用了呢？ 并不完全是。 如果你在项目官网可以用 Metamask 正常调用这个智能合约，那么通过一定的策略，你也可以用 Web3 .py 的方式来调用 本![🧵](https://abs-0.twimg.com/emoji/v2/72x72/1f9f5.png)的一些思路、工具来自于 [@MrsZaaa](https://twitter.com/MrsZaaa) 的教学视频，感谢 [![Like Icon](https://paragraph.com/editor/twitter/heart.png) 208](https://twitter.com/gm365/status/1521058983838380032)[ 4:28 AM • May 2, 2022 ](https://twitter.com/gm365/status/1521058983838380032) 理论上，能通过网站交互的，就一定能通过程序来完成。 ![调用函数及参数](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/c1f385c1a8d4a15d4bb563fad25b0ce2897987e6f0806254e4c09356158098c1.jpg) 调用函数及参数 用 Python 交互 zkSync 测试网跨链桥 ------------------------- 相比较于 `Arbitrum`，`zkSync` 的难度稍微高了一点。因为后者使用了一个可升级合约，导致无法在 `Etherscan` 网站找到确切的 `ABI` 信息 。 不过，通过前一条 🧵 中的方法，最终在网站 `chunk-vendor-xxx.js` 文件中定位到了完整的 `ABI` 信息。 ✅ 难关攻克 示例代码： # bridge eth from goerli to zkSync 2.0 testnet def bridge_zkSync_eth(w3, from_address, private_key, contract_address, amount_in_ether, chainId): from_address = Web3.toChecksumAddress(from_address) contract_address = Web3.toChecksumAddress(contract_address) # Deposit ETH ABI ABI = '[{"inputs":[{"internalType":"uint256","name":"_amount","type":"uint256"},{"internalType":"address","name":"_zkSyncAddress","type":"address"},{"internalType":"enum Operations.QueueType","name":"_queueType","type":"uint8"},{"internalType":"enum Operations.OpTree","name":"_opTree","type":"uint8"}],"name":"depositETH","outputs":[],"stateMutability":"payable","type":"function"},{"inputs":[],"name":"emergencyFreezeDiamond","outputs":[],"stateMutability":"nonpayable","type":"function"}]' amount_in_wei = w3.toWei(amount_in_ether, 'ether') nonce = w3.eth.getTransactionCount(from_address) # goerli链：无须设置 gas, gas price , chainId, 会自动计算并配置为 EIP 1559 类型 tx_params = { 'value': amount_in_wei, "nonce": nonce, # 'gas': 150000, # 'gasPrice': w3.toWei(2, 'gwei'), # 'maxFeePerGas': w3.toWei(8, 'gwei'), # 'maxPriorityFeePerGas': w3.toWei(2, 'gwei'), # 'chainId': chainId, } contract = w3.eth.contract(address=contract_address, abi=ABI) try: raw_txn = contract.functions.depositETH(amount_in_wei, from_address, 0, 0).buildTransaction(tx_params) signed_txn = w3.eth.account.sign_transaction(raw_txn, private_key=private_key) txn = w3.eth.send_raw_transaction(signed_txn.rawTransaction) return {'status': 'succeed', 'txn_hash': w3.toHex(txn), 'task': 'zkSync Bridge ETH'} except Exception as e: return {'status': 'failed', 'error': e, 'task': 'zkSync Bridge ETH'} ![zkSync Bridge](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/a4ec33715bcba5ea6040b00a0815ef5a7ee433d5d79358ba44f54a397072ec9f.jpg) zkSync Bridge 交互 Bungee 的 Refuel 模块 --------------------- Bungee 跨链桥最近添加了一个 `Refuel` 模块，可以帮你把一条链的原生代币，跨链并兑换为另一条链的原生代币（用于），功能相当实用。 相比较于之前的任务，这个交互的难度在两颗 🌟 ▪️ 合约开源 ▪️ 参数只有两枚 唯一需要研究清楚的就只是`"destinationChainId"`所对应的具体数值（跨链到不同目的地，其定义的 `destinationChainId` 是不一样的） 具体的实现代码没有给出，留作大家的课堂作业吧。 ![MetaMask 提示调用函数信息](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/3471f4394ac1e31f80d855e465d0562cafdcc438eb980b7a841a305259f28674.jpg) MetaMask 提示调用函数信息 ![ABI 信息](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/8af35871f82eeb0ce5cd0f456a2006109874ef1d5884eb6c4fac08a7237d5bc0.jpg) ABI 信息 科学家合约交互四部曲 ---------- 用程序来交互合约，核心就四个步骤： ▪️ 确定合约地址 ▪️ 找到合约ABI ▪️ 研究函数名及参数具体含义 ▪️ 写交互代码，广播交易信息 像跨链桥这类合约开源、参数简单、 Gas磨损偏低的， 自然会成为科学家堆积成山的重灾区。 教程开源代码 ------ 本篇教程内涉及到的 4个任务及对应的完整代码已开源在 GitHub，供大家参考： [ GitHub - gm365/Web3\_Tutorial: 🐳 Web3科学家极简入门指南 ----------------------------------------------- 🐳 Web3科学家极简入门指南. Contribute to gm365/Web3\_Tutorial development by creating an account on GitHub. https://github.com ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/db2b2ceeb4db0025217caf5b9ba64dd4d4b88df3221a4db1b746dad3eda8eb93.png) ](https://t.co/vGipHV5yFl) 建议大家申请好 `Infura` 的 `API Key` 之后，先从测试网的几个跨链桥开始尝试。 任何涉及到主网交互的，请务必做好对密钥信息的保密工作，谨防泄漏，以免丢失资产。 👨‍🔬 科学家进阶之旅 ------------- 👨‍🔬 交互科学家 测试网简单合约 ➜ 测试网复杂合约 ➜ 主网合约 ➜ 多账号单合约 ➜ 多账号多合约 ➜ 多账号切断关联 ➜ 多账号多合约模拟真实用户行为轨迹 ➜ ( Ξ ) ➜ 躺平 👩‍🔬 大神科学家 MEV套利 ➜ ( Ξ Ξ Ξ ) ➜ 躺平 ![Ξ 躺平](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/560cd7332991691417b37d117c74eddb7bba52d5f9b7a88ab9a330623bb22da4.jpg) Ξ 躺平 总结 -- 所谓 `Web3` “科学家”，在大部分语境下，也只不过是用程序代替人工进行合约交互的那群人。 在传统领域，顶多也就称得上是“脚本小子”；但在 `Web3` 这个蛮荒领域，却被冠以如此高大上的名号，可见行业尚处早期。 然而，随着我们徐徐揭开其神秘面纱，却发现并无太大玄机。学好 `Python` ，你我皆可登堂入室。 👨‍🔬 人均科学家的时代即将来临？ 任何行业领域内的机会窗口都是稍纵即逝的，越是处于行业早期，越是有较大的先发优势。同时这样的时期也是普通人“逆天改命”最好的时机，是草根阶层实现阶层跨越的绝佳时机。 让我们一起迎接 `Web3` 的大航海时代 ！ Web3 大航海时代 附录： * 本文原推 🧵: [![User Avatar](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/9fed6223e3ad1f12e00fa919b2cba3280b2ea8e477a6894f4629e6d691ae4431.jpg)](https://twitter.com/gm365) [gm365](https://twitter.com/gm365) [@gm365](https://twitter.com/gm365) [![Twitter Logo](https://paragraph.com/editor/twitter/logo.png)](https://twitter.com/gm365/status/1527487356198330368) ![✨](https://abs-0.twimg.com/emoji/v2/72x72/2728.png) Web3 科学家极简入门指南 ![👨‍🔬](https://abs-0.twimg.com/emoji/v2/72x72/1f468-200d-1f52c.png) 除了 Web3 领域外，“科学家”的头衔从没有离普通人这么近过 一点点 Python (JavaScrip更好) 基本功、一点点智能合约基础知识、一点点项目投研分析（非必需） = Web3 科学家 ![🌀](https://abs-0.twimg.com/emoji/v2/72x72/1f300.png) 一篇零基础教程，献给所有心怀科学家梦想的同学们 ![🧵](https://abs-0.twimg.com/emoji/v2/72x72/1f9f5.png) ![👇](https://abs-0.twimg.com/emoji/v2/72x72/1f447.png) ![](https://storage.googleapis.com/papyrus_images/a35b93a48e269c8d704320ad77b0f68da276e77ea0472be808c0948c884cd970.png) [![Like Icon](https://paragraph.com/editor/twitter/heart.png) 1,391](https://twitter.com/gm365/status/1527487356198330368)[ 10:12 PM • May 19, 2022 ](https://twitter.com/gm365/status/1527487356198330368) --- *Originally published on [gm365.eth](https://paragraph.com/@gm365-2/web3)*