Web3 学习笔记 Day1: 概览与开发环境搭建

区块链的工作流程

1. 用户发起交易
   ↓
2. 交易广播到网络
   ↓
3. 矿工/验证者打包交易
   ↓
4. 共识机制验证区块
   ↓
5. 区块添加到链上
   ↓
6. 所有节点更新账本

1.3 账户体系

从助记词到地址的转换过程

┌─────────────────────────────────────────────────────┐
│                  账户体系                           │
├─────────────────────────────────────────────────────┤
│  助记词 (12-24 个英文单词)                            │
│  例如："apple banana cherry dog elephant..."        │
│           ↓                                         │
│  私钥 (64 位十六进制字符串)                           │
│  例如："0x3a8b9c1d2e3f4a5b6c7d8e9f0a1b2c3..."       │
│           ↓ 椭圆曲线加密算法 (secp256k1)             │
│  公钥 (128 位十六进制字符串)                          │
│  例如："0x04a1b2c3d4e5f6a7b8c9d0e1f2a3b4c5..."      │
│           ↓ Keccak-256 哈希 + 截取后 40 位              │
│  地址 (40 位十六进制，0x 开头)                         │
│  例如："0x742d35Cc6634C0532925a3b844Bc9e7595f0bEb"  │
└─────────────────────────────────────────────────────┘

⚠️ 安全铁律

永远记住：

1. 私钥 = 资产所有权
   • 泄露私钥 = 资产丢失
   • 任何人拥有私钥都能完全控制账户
2. 助记词 = 所有账户的主密钥
   • 一个助记词可以生成无限个账户
   • 丢失助记词 = 所有账户都无法找回
3. 绝对不能做的事
   • ❌ 不要在代码中硬编码私钥
   • ❌ 不要在聊天软件中发送私钥
   • ❌ 不要截图保存助记词
   • ❌ 不要把私钥提交到 GitHub
   • ❌ 不要使用在线生成的钱包
4. 正确做法
   • ✅ 手写助记词在纸上，保存在安全的地方
   • ✅ 使用硬件钱包（如 Ledger、Trezor）
   • ✅ 使用环境变量存储敏感信息
   • ✅ 定期备份

1.4 网络类型

以太坊网络类型

主网 vs 测试网

主网 (Mainnet)

• 真正的以太坊网络
• 交易需要消耗真实 ETH
• 合约部署不可逆
• Gas 费用昂贵
• 适合生产环境

测试网 (Testnet)

• 与主网功能相同，但代币无价值
• 用于开发和测试
• 可以通过水龙头免费获取测试 ETH
• Gas 费用极低或免费
• 适合学习和实验

主流测试网

为什么选择 Sepolia？

• 由以太坊基金会维护
• 稳定性好
• 水龙头充足
• 社区支持完善

🛠️ 实操部分

步骤 1: 安装 MetaMask

什么是 MetaMask？

MetaMask 是最流行的以太坊浏览器钱包插件，充当 Web3 世界的"身份证"。

安装步骤

1. 打开 MetaMask 官网
   • 访问：https://metamask.io/
   • 点击 "Download" 按钮
2. 安装浏览器扩展
   • 选择 Chrome 浏览器扩展
   • 点击 "Add to Chrome"
   • 在弹窗中点击 "Add Extension"
3. 创建新钱包
   • 安装后点击浏览器工具栏的狐狸图标
   • 选择 "创建新钱包"（Create a new wallet）
   • 点击 "I Agree" 同意条款
4. 设置密码
   • 输入强密码（至少 8 位，包含字母、数字、符号）
   • 点击 "Create"
   • 记住密码，但不要与助记词混淆
5. 备份助记词（最重要！）
   • 显示 12 个单词的助记词
   • 一定要手写在纸上
   • 不要截图，不要复制到剪贴板
   • 点击 "Next"
6. 确认助记词
   • 按顺序点击单词确认
   • 点击 "Confirm"
   • 钱包创建完成！

⚠️ 检查清单：

• 助记词已手写在纸上
• 助记词保存在安全的地方
• 没有截图或复制助记词
• 密码已记住

步骤 2: 添加测试网络

方法一：使用 Chainlist（推荐）

1. 访问 Chainlist
   • 打开：https://chainlist.org/
2. 连接钱包
   • 点击 "Connect Wallet"
   • 在 MetaMask 弹窗中确认连接
3. 搜索 Sepolia
   • 在搜索框输入 "Sepolia"
   • 找到 "Sepolia Testnet"
4. 添加网络
   • 点击 "Add to MetaMask"
   • 在 MetaMask 弹窗中点击 "Switch network"
   • 完成！

方法二：手动添加网络

1. 打开 MetaMask
   • 点击网络下拉菜单（显示为 "Ethereum Mainnet"）
2. 添加网络
   • 点击 "添加网络" (Add Network)
   • 点击 "添加自定义网络" (Add a custom network)
3. 填写网络信息

4. 保存
   • 点击 "保存"
   • 网络添加成功

验证网络切换：

• MetaMask 顶部应显示 "Sepolia Testnet"
• 地址前的圆圈颜色与主网不同
• ETH 余额显示为 0

步骤 3: 领取测试币

方法一：Alchemy Faucet

1. 访问 Sepolia Testnet Faucet
   • 打开：https://www.alchemy.com/faucets/ethereum-sepolia
2. 输入钱包地址
   • 在输入框粘贴你的钱包地址
   • 从 MetaMask 复制地址（点击地址旁的复制图标）
3. 领取 ETH
   • 点击 "Send 0.1 ETH"
   • 等待确认（通常 1-5 分钟）
   • 查看消息确认是否成功

注意：如果提示 Insufficient balance，可能需要尝试其他水龙头。

方法二：PoW Faucet

1. 访问 PoW Faucet
   • 打开：https://sepolia-faucet.pk910.de/
2. 输入钱包地址
   • 粘贴你的钱包地址
3. 开始挖矿
   • 点击 "Start Mining"
   • 等待挖矿进度（需要几分钟）
   • 挖到一定数量后点击 "Claim"

方法三：其他水龙头

下面这几个如果没有试过，有兴趣的同学试了后分享一下。

• QuickNode Faucet: https://faucet.quicknode.com/ethereum/sepolia
• Infura Faucet: https://www.infura.io/faucet/sepolia
• Web3 Faucet: https://web3faucet.org/

💡 提示：

• 每个水龙头可能有每日领取限制
• 如果一个不行，试试其他的
• 也可以找朋友要一些测试 ETH

验证领取成功：

• MetaMask 余额应显示 > 0 ETH
• 通常是 0.1 - 0.5 ETH

步骤 4: 添加替代测试网 (Humanity Testnet)

如果 Sepolia 水龙头受限，可尝试 Humanity Protocol Testnet。

1. 注册并创建 App

• 访问 Alchemy 官网并创建应用。

2. 启用网络

• 搜索 "Humanity"，点击旁边的 "Enable" 启用网络。

3. 获取 RPC URL

• 点击 copy，记录 RPC URL。

4. 将网络信息添加到 MetaMask

5. 查看余额

• 添加好网络以后，可以在钱包里面查看测试 ETH 余额。

6. 通过区块浏览器查看交易信息

• 访问区块链接浏览器地址，然后输入你的钱包地址，即可查看交易信息。

步骤 5: 完成第一笔转账

1. 准备接收地址

• 可以创建第二个 MetaMask 账户（点击右上角圆形图标 → Create Account）
• 或者使用朋友的地址
• 复制接收地址

2. 发起转账

• 在 MetaMask 中点击 "发送" (Send)
• 输入接收地址
• 输入金额（如 0.001 ETH）

3. 检查交易详情

• 确认网络是：Humanity Protocol testnet
• 检查 Gas 费用（测试网很低）
• 点击 "下一步" (Next)

注意：如果遇到 Swap 错误，可能是钱包不支持该链，建议尝试 Rabby Wallet 等支持多链的钱包。

4. 确认交易

• 查看交易摘要
• 滑动滑块确认
• 等待交易确认（约 15 秒）

5. 查看结果

• MetaMask 余额应减少

• 接收方余额应增加

• 转账金额不要全部发送，留一些用于支付 Gas

• 确认地址正确，转账不可撤销

• 测试网转账是安全的，可以随意实验

• 使用区块链浏览器查看一下交易记录，可以查看到刚才转帐的记录。

⚠️ 注意事项：

• 确保网络选择正确
• 仔细核对地址

步骤 6: 进一步了解区块浏览器

什么是区块浏览器？

区块浏览器是查看区块链数据的网站，类似区块链的"搜索引擎"。

Humanity Testnet explorer

1. 访问区块浏览器

   • 打开：https://humanity-testnet.explorer.alchemy.com/

2. 查询地址

   • 在搜索框输入你的钱包地址
   • 点击搜索
   • 查看地址信息：
     • 余额
     • 交易历史
     • 首次交易时间
     • 最新交易时间

3. 查询交易

   • 在 MetaMask 中复制交易哈希（点击交易记录）
   • 查看交易详情：
     • 交易哈希 (Tx Hash): 交易的唯一标识
     • 区块高度 (Block): 交易被打包的区块编号
     • 状态 (Status): 成功 (Success) 或失败 (Failed)
     • 发送者 (From): 你的地址
     • 接收者 (To): 接收地址
     • 价值 (Value): 转账金额
     • Gas Used: 实际消耗的 Gas
     • Gas Price: Gas 价格

4. 查询区块

   • 点击区块高度数字
   • 查看区块信息：
     • 区块号
     • 时间戳
     • 矿工地址
     • 区块中的所有交易

💡 为什么使用区块浏览器？

• 验证交易是否成功
• 查看交易历史
• 检查合约代码
• 调试问题

✅ 今日产出检查清单

环境准备

• MetaMask 钱包创建完成
• 助记词安全备份（手写）
• 密码已记住
• 安装 Rabby Wallet 并导入钱包（可选）

网络配置

• Sepolia 测试网络添加成功
• Humanity Testnet 网络添加成功
• 网络切换正常
• 能够在不同网络间切换

测试币获取

• 领取到测试 代币（至少 0.1 ETH）
• MetaMask 余额显示正确

交易操作

• 完成第一笔转账交易
• 转账交易确认成功
• 余额变化正确

区块浏览器

• 能够使用区块浏览器查询地址
• 能够查看交易详情
• 理解交易信息的含义

💡 常见问题

Q1: 忘记助记词怎么办？

A: 没有办法找回。这就是为什么助记词必须安全备份。如果你忘记了，只能创建新钱包，旧钱包的资产将永久丢失。

Q2: MetaMask 可以用在多个浏览器吗？

A: 可以。通过导入助记词，可以在不同浏览器和设备上访问同一个钱包。但要注意，每次导入都增加了助记词泄露的风险。

Q3: 测试网的 ETH 可以在主网使用吗？

A: 不可以。测试网 ETH 只能在测试网使用，没有实际价值。主网 ETH 需要在交易所购买或从其他用户处获得。

Q4: 为什么我的交易一直处于 "Pending" 状态？

A: 可能的原因：

• Gas 费用太低，矿工不愿打包
• 网络拥堵
• 可以等待或取消交易，重新发送并提高 Gas

Q5: 可以把测试网 ETH 换成真实 ETH 吗？

A: 不可以。测试网 ETH 是假的，没有任何价值，无法兑换。

📖 课后作业

1. 探索其他测试网
   • 尝试添加 Holesky 测试网
   • 对比不同测试网的特点
2. 多次转账实验
   • 尝试转账给自己
   • 尝试转账给多个地址
   • 观察每次交易的 Gas 费用
3. 研究区块浏览器
   • 查看 Humanity Testnet 上的最新区块
   • 查找最近的交易
   • 尝试理解区块的结构
4. 记录学习笔记
   • 记录今天遇到的问题
   • 记录解决方法
   • 记录新的发现

📚 延伸阅读

• 以太坊官方文档
• MetaMask 用户指南
• Etherscan 使用指南
• 区块链基础概念
• Alchemy 文档