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The web3 course outline

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来 The Web3, 学习史上最全面的区块链教程,挑战高薪

1. 概述

The Web3 是一个专注 Web3 技术解决方案设计与开发、技术教程设计与开发、Web3 项目投研分析和 Web3 项目孵化,旨在将开发者,创业者,投资者和项目方联系在一起的社区;其前身是 Savour Labs,目前已孵化出 Layer3 AppChain 项目 DappLink。

为了帮助更多的 Web2 开发者迅速进入 Web3,让已经处于 Web3 开发者深入了解区块链知识,让更多开发者更好的设计开发自己的产品; The Web3 社区计划开发一系列 Web3 教程, 从编程语言到项目实战,包括已有项目设计理念分析,产品设计,项目架构设计等,全方位帮助 Web3 开发者成长。

本教程将从合约,钱包和公链项目设计,产品设计和项目开发等多角度出发打造,当然整个教程是综合性的,里面也会含有前后端和运维层面的一些知识。在整个课程体系中,我们会穿插很多实战项目设计与开发,并且尽可能的将这些实战项目孵化成功之后去融资;同时,对于那些学完本教程之后,变得很优秀的开发者,我们将毫不吝啬的给大家推荐工作。

那么,学完本教程,你能获得什么?获得进入 Web3 开发的入场劵,获得远程工程的机会,获得高薪工作的机会。

学完本教程之后,将有以下这些开发岗位适合你:

  • 智能合约开发工程师
  • 钱包产品经理
  • 交易所钱包开发工程师
  • 去中心化钱包开发工程师
  • 硬件钱包开发工程师
  • 公链(L1/L2/L3)开发工程师
  • 投研分析师
  • 公链研究员
  • 区块链密码学研究员

2. The Web3 合约开发教程

主流的智能合约编程语言有 Solidity, Rust 和 Move 等, Solidity 是 EVM 系列公链的合约开发语言;Rust 是当前大火的 Sonala 公链智能合约开发语言,同时一些用 Rust 编写的 EVM 公链也支持 Rust 做为智能合约开发语言,例如 Zksync-rea;Move 语言是 Aptos 和 Sui 等次主流公链的智能合约开发语言。除了 Solidity, Rust 和 Move 等主流的合约开发语言之外,Python, Node 等编程语言在一些名气不大的公链里面也做为智能合约开发语言,例如 Tezos 可以使用 Python(SamrtPy),Michelson 等做为合约开发语言,Stacks 使用 Clarity 做为智能合约开发语言。

2.1 编程语言

针对智能合约开发语言,本文主要针对 Solidity, Rust 和 Move,其他编程语言由于是非主流智能合约开发语言,这里不做过多的探讨。

2.1.1 Solidity

  • Solidity 基本语法
  • Solidity 编码规范
  • Solidity 高级特性
    • 实际编码中如何选用 Solidity 数据结构
    • 合约与合约之间的调用方式
    • 合约 ABI
    • ERC 协议
      • ERC20
      • ERC721 和 ERC1155
      • ERC1967
      • ERC2535
      • ERC4337
    • 合约开发工具
      • Hardhat
      • Foundry
    • 合约审计工具
      • Slither
      • Mythril
      • Oyente
      • Securify
      • SmartCheck
      • Manticore
      • Echidna
      • Teether
      • 商用合约审计工具
  • 合约升级的方式以及实际操作
  • 将合约编译成其他语言方便调用
  • 常见的合约攻击方式以及如何避免

2.1.2 Rust

  • Rust 基本语法
  • 理解 Rust 所有权
  • Rust 枚举和模式匹配
  • Rust 包管理
  • Rust 高级特性
    • 集合、错误处理和自动化测试
    • Rust I/O 项目
    • Rust 智能指针
    • Rust 并发编程
    • Rust 的面向对象编程特性
    • 模式与匹配
  • rust 实现主流的数据结构与算法
  • rust web 框架介绍
    • rust web 框架之 Poem
    • rust web 框架之 Actix-web
    • rust web 框架之 Hyper
    • rust web 框架之 Rocket
    • rust web 框架之 Warp
    • rust web 框架之 Nickel
    • rust web 框架之 Tide
  • rust Orm
  • rust 实现 Grpc server 和 Client
  • Zengo MPC 代码实现

2.1.3 Move

  • Move 基本语法
  • Move 编码规范
  • Move 合约审计
  • Sui 和 Aptos Move 合约开发

2.2 项目实战

  • 发行代币开发实战
  • 发行 NFT 集开发实战
  • Dex 和质押协议开发实战
  • 跨链互操作协议开发(针对 EVM 链)实战
  • ZKP Verifier 合约开发实战
  • GameFi, SocialFi 开发实战
  • 合约事件监听器开发实战

3. The Web3 钱包开发教程

钱包是区块链的入口,不管是交易所,还是去中心化的应用,钱包都做为一个基础的功能而存在;我们都知道,钱包分为中心化钱包,去中心化钱包(含 AA 钱包和社交恢复钱包),硬件钱包和托管钱包(包含多签钱包和 MPC 钱包);四种钱包的区别主要是私钥的管理方式不一样。

中心化钱包钱包一般供给交易所使用,将完整的私钥加密之后管理在中心化的环境中,常见的管理方式有 TEE, KMS 和 CloadHSM。

去中心化钱包私钥加密之后存储在用户设备中,一般钱包私钥丢失无法找回。社交恢复钱包分为两种,密钥分片备份和守护者恢复,密钥分片技术是将用户的私钥使用门限共享秘密算法将私钥分成 N 片加密之后分发给不同的朋友存储到设备中,一旦密钥丢失,通过社交加验证的方式从朋友哪里获取 M 个密钥分片,使用 N-M(密钥拆分成 N 分,拿大其中 M 份可以恢复出完整的密钥) 逆门限共享秘密算法恢复出完整的私钥。守护者社交恢复主要是针对 EVM 系列的社交恢复钱包,由一个合约来管理整个钱包,一旦密钥丢失,发起社交恢复,由多个守护者签名一笔交易进行钱包合约的私钥替换,完成恢复的过程。

硬件钱包主要是把私钥管理在离线的硬件设备中,在硬件设备中集成钱包签名算法。

托管钱包有两种,团队资金共管钱包,一般使用多签钱包;EVM 链比较成熟的方案是 gnosis 多签,其他链还是使用多签算法实现;企业资管一般使用 MPC 钱包,MPC 是资管解决方案里面用得最多的密码学算法,运行 N 个 MPC 节点,节点之间通过多轮交互之后生成密钥片,节点与节点之间互相不知道对方生成的密钥片是什么,当需要发交易时,只需要其中 M 个节点签名交易就有效。

上面说了这么多,如果想找一份还不错的钱包开发的工作,您应该掌握哪些知识呢?我们将在下面做详细的探讨

3.1 密码学算法基础

  • 公钥密码学基础
  • DES 算法深入
  • RSA, GPG, ECDSA 和 EDDSA 算法深入
  • BLS 算法深入
  • 单向函数算法深入
  • 门限共享密码算法深入
  • MPC 算法深入

3.2 通信协议

  • 蓝牙通信协议
  • 串口通信协议
  • NFC 通信协议
  • P2P 通信协议

3.3 离线签名(含硬件钱包)

  • 主流公链的交易签名前后数据组织编码细节与代码实现
  • Tee, Kms 和 CloadHSM 等集成环境的密钥对生成和签名调度
  • 通过各种通信协议调度硬件生成密钥对和交易签名等

3.4 中心化钱包

  • 主流公链 RPC 接口,能快速组织接口扫链支持钱包出入金
  • 熟悉充值,提现,归集,热转冷,冷转热和链路风控等钱包业务流程

3.5 去中心化钱包(含硬件钱包)

  • 熟悉 BIP 协议簇
  • 能快速组织主流公链 RPC 接口支持钱包转账,交易记录等
  • 钱包和主流 Dapp 交互过程开发(Dapp 浏览器)

3.6 托管钱包

  • Gnosis Safe 多签钱包流程
  • MPC 底层算法实现机制
  • 使用 MPC 开发托管钱包

3.7 项目实战

  • Top40 主链扫链出入金
  • Top40 离线签名
  • 通过Tee, Kms 和 CloadHSM 等集成环境实现钱包离线签名
  • 通信协议实战
  • 开发一个 MPC 网络
  • 开发一个完整的 HD 钱包

4. The Web3 公链开发教程

公链是 Web3 项目的基础,构建 Web3 项目就必然得有公链的支撑,我们都知道,目前主流的公链包含: Bitcoin, Ethereum, Bitcoin-Layer2,Ethereum-Layer2, Cosmos, Solana 和 各种 AppChain 等项目。

一层公链最有价值且最值得学习的有 Bitcoin,Ethereum,Cosmos 和 Solana 等;如果能完全掌握 Bitcoin,Ethereum, Cosmos 和 Solana 底层设计原理及源码,就已经超越绝大多数做公链开发的工程师了。

Bitcoin Layer2 本身并不是太成熟,资本的炒作可能会导致 Bitcoin Layer2 最后是一地鸡毛,故而二层公链目前最值得学习的还是 Ethereum Layer2,。模块化的 Ethereum Layer2 公链有以下基础设施需要学习掌握:

  • 数据可用层(DA 层)
  • 去中心化排序器(de sequencer)
  • Rollup 模块(Rollup Services)
  • 欺诈证明(Fraud Proof)
  • Zk Proof(Zk Prove & Verifer)

在所有公链项目中,Bitcoin 是初学者入门必须学习的项目,然而 Bitcoin 整体开发者生态并不强大,开发者生态最强大的必然是 Ethereum 和 Cosmos。因此,如果想学习区块链,建议从 Bitcoin 入手学习,进而深入学习 Ethereum 和 Cosmos。

公链项目包罗万象,涵盖的知识点也特别多,做为公链开发者,必然要学习下面的知识点。

4.1 共识算法

  • Pow: 工作量证明,主要在 Bitcoin, Ethereum(1.0), Litecoin, Conflux, Dogecoin 等项目中使用。
  • dPow: 延迟工作量证明,主要在 Komodo 项目中使用
  • Pos:权益证明,主要在Ethereum(2.0), Peercoin 等项目中使用。
  • Poa:权威证明,主要在 Ethereum Kovan Testnet, xDai, VeChain 等项目中使用
  • Poh:历史证明,Solana 共识算法
  • Dpos:委托权益证明,主要在 BitShares, Steemit, EOS , Lisk 和 Ark 等项目中使用
  • Paxos: Paxos 算法,ZooKeeper 使用,ZooKeeper 用于联盟链场景
  • Raft:Raft 算法,在联盟链中用得比较多
  • PBFT:拜占庭容错算法,在 HyperLedger Fabric(<1.0 版本), Stellar, Ripple 和 Dispatch 等项目中使用
  • dPBFT:授权拜占庭容错,NEO 项目中使用
  • rBPFT:轮流拜占庭容错
  • Tendermint-BFT:Tendermint-BFT 算法,使用 cosmos sdk 的很多项目都使用该共识算法
  • Avalanche-BFT:Avalanche-BFT 算法,主要在 Avalanche 中使用
  • HotStuff-BFT:HotStuff-BFT 算法,Aptos-BFT 算法基于 HotStuff
  • Aptos-BFT:Aptos-BFT 算法,主要在 Aptos 项目中使用

4.2 密码学

  • 公钥密码学基础
  • DES 算法深入
  • RSA, GPG, ECDSA 和 EDDSA 算法深入
  • BLS 算法深入
  • 单向函数算法深入
  • PKI 公钥体系
  • 门限共享密码算法深入
  • MPC 算法深入
  • ZKP 算法深入
    • STARK 与 SNARK
    • Kzg
    • Groth16
    • Sonic
    • Fractal
    • Halo2
    • SuperSonic
    • Marlin
    • Plonk
  • **国家密码学算法(国密)

4.3 数据库

  • LevelDB
  • RocksDB
  • MongoDB 4.4 网络协议
  • TCP/UDP/IP 协议
  • P2P 通信信息协议
  • RPC 和 gRPC 通信协议
  • JSON-RPC 通信协议
  • HTTP/HTTPS 通信协议

4.5 Bitcoin

随着 Bitcoin Layer2 的发展,Bitcoin 生态也越来越受大家的关注,深入学习 Bitcoin 的运行机制也变得越来越重要,对于公链开发者来说,需要掌握 Bitcoin 以下知识点:

  • 搭建比特币矿工节点和钱包节点
  • 比特币 UTXO 模型
  • 比特币 POW 共识算法原理和代码分析
  • 比特币底层数据结构和算法
  • 比特币的区块组织形式
  • 比特币各种地址的生成原理以及使用场景
  • Taproot如何让比特币受益
  • 比特币在什么条件下会产生回滚
  • 比特币 RPC 接口的作用
  • ElectrumX 和比特币如何协作为去中心化钱包服务
  • 比特币状态通道和闪电网络的原理
  • RGB 和 RGB++ 协议

4.6 Bitcoin Layer2(Bitocin 侧链)

  • Stacks
  • Nervos 上面两个项目是目前技术解决方案比较好的 Bitcoin Layer2 (Bitocin 侧链)项目,其他几乎都是抄 ETH Layer2 的实现方案,而且大多做得四不像,的这里不做探讨。

4.7 Ethereum

  • Ethereum RPC 服务节点搭建
  • Ethereum 使用的签名算法
  • Ethereum 各套带前缀 RPC 接口的作用
  • Ethereum 信标链的共识机制
  • 如何质押 ETH 给信标节点
  • Ethereum 底层数据结构和算法
  • EVM 原理及源码
  • EVM 各 op-code 的作用
  • Ethereum 区块重组和回滚机制
  • Ethereum 分片链(EIP4844)的原理和实现方式
  • Ethereum 重要的 EIP 协议分析
  • Ethereum 有哪些客户端,各客户端能实现什么功能

4.8 主流的 DA 项目

  • EigenDA
  • Celestia
  • NearDA
  • Anytrust
  • Eip4844

DA 的实现原理及其类似,使用的技术也是类似的,例如都用到 BLS 签名算法,KZG 零知识证明算法, 纠栅码编解码。只是安全保障源不一样,Eip4844 有 Ethereum 链保证安全性,EigenDA 由 EigenLayer 重新质押协议保证安全性,安全性继承自以太坊;Celestia 和 Anytrust 的安全性由 DAC 委员会来保证。

4.9 Ethereum Layer2

  • Arbitrum
  • Optimistim
  • Scroll
  • ZksyncEra
  • PolygonZkEvm
  • Linea
  • Starknet 以上这些项目都是以太坊 Layer2 中的原创项目,吃透这些 L2 项目,绝对是 L2 界的大牛,L2 的学习要点都类似, 主要从以下这些角度去进行学习
  • Rollup 模块: 数据 rollup 和证明 rollup, 数据一般 rollup 到以太坊或者其他第三方 DA,证明 rollup 到以太坊上,由以太坊上的合约进行验证。
  • Sequencer: 基于 geth 改进的适配 L2 的 EVM 客户端,有的项目是单 Sequencer,有的项目是去中心化 Sequencer。
  • 验证和证明系统:证明系统分为 Zk proof 和 Fraud proof
    • ZK proof: 链下 Zk Prove 生成证明,链上 Verifier 合约验证
    • Fraud proof:链下 rollup 关键交易数据,一旦发生欺诈,链下执行找到不同的 op-code, 链上合约进行验证。
  • 跨链桥:承载 L1<->L2 的资产和消息的跨链

4.10 Cosmos

  • Cosmos 的 SDK X 目录下的各原生模块的功能和源码
  • IBC 跨链通信协议
  • Tendermint 项目实现原理和源码
  • CosmWarsm 实现细节
  • interchain-security 原理以及实现细节
  • Cosmos 和 EVM 模块结合实现细节(Ethermint 项目)
  • 如何基于 Cosmos 开发自己的公链项目
  • 如何基于 Cosmos 开发 AppChain 项目

4.11 Layer3 AppChain

  • 什么是 Layer3
  • 市场主流的 Layer3 AppChain 是怎么做的
  • 如何设计开发一条 Layer3 AppChain
  • DappLink L3 AppChain 是如何实现的
    • 跨链互操作协议解决方案
    • 多重质押协议解决方案
    • AppChain 解决方案

学会以上公链项目相关的知识,足以在币圈立足,如果觉得不够,推荐学习的项目还有 Solana, Sui 和 Aptos。

5. L3 上项目实战

以上是从合约,公链,钱包角度出发学习需要掌握的知识,在我们整个课程体系中,我们还会做以下项目实战

  • 基于 DappLink Layer3 的治理和托管模块开发保险产品
  • 基于 DappLink Layer3 的交易模块开发体验和中心化交易所一致的去中心化交易所
  • 基于 LinkLayer 安全质押模型的应用开发
  • 基于 DappLink Layer3 游戏模块开发一道两个小游戏
  • 基于 DappLink Layer3 社交模块和 Parapack 钱包开发社交应用

6. 课程安排

6.1 学习费用

  • 线上课程:3000USDT/人
  • 线下课程:3500USDT/人

6.2 开班时间

  • 满 30 人即开班

6.3 学习周期

  • 4 个月

6.4 线下培训地点

  • 天津市西青区

7. 师资团队

Seek: 10 年区块链开发经验,目前为 DappLink 的 CTO,前 mantle 架构师,The Web3 社区核心贡献者;曾就职于 bybit, 币信, chainup, achain 等知名区块链企业项目, 熟悉以bitcoin, ethereum, cosmos, op-stack, arbitrum, polygon 和 eigenda等项目底层实现机制和项目源码。

Wennie: 5 年区块链经验, 曾就职于区块链独角兽企业和 mantle; 参与了知名联盟链和 Mantle 设计,开发和上线,有数据库内核开发经验等。

LiuTian: MPC 技术专家,曾就职于知名 web3 企业, 从 0 到 1 带领团队完成了去中心化基金带单和 MPC 托管钱开发上线, DappLink 跨链互操作协议核心开发者。

Ron: 智能合约开发专家, 拥有 10+ 年的开发经验,5 年的 web3 开发经验,带领团队从 0 到 1 开发了多款 web3 链游项目,DappLink 多重质押协议核心开发者。

如果大家感兴趣,请点击报名: https://docs.google.com/forms/d/e/1FAIpQLSeyuqz0TCig8zHm45tNRt_lo6faxHqNDYVmKEC9DKjX5AXkoQ/viewform

8. 模块课程大纲

9.联合举办社区

  • 登链社区
  • OpenBuild
  • MoleDao
  • GCC
  • 捕鲸船社区
  • LXDAO
  • TinTin 中文社区
  • 1783DAO
  • Web3Club
  • Planker

10.联合举办高校链协

  • 东北大学区块链协议
  • 成都信息工程大学区块链协会
  • 青岛大学区块链协议
  • 深圳大学区块链协议
  • 南通大学区块链协会
  • 吉林高校区块链联盟

About

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