CC BY
177
УДК 004
СОЗДАНИЕ И ТЕСТИРОВАНИЕ СМАРТ-КОНТРАКТА
Андреева Ю. А., Сафарьян О. А.
Донской государственный технический
университет, г. Ростов-на-Дону, Российская
Федерация
Представлена реализация смарт-контракта аренды жилья и тестов на языке Solidity, работающих быстрее готовых тестов на 25%, что облегчает отладку смарт-контрактов для их загрузки в блокчейн-систему Ethereum.
Ключевые слова: блокчейн, Ethereum, язык смарт-контрактов Solidity, тестирование, Remix, JavaScript тесты, Mist Ethereum Wallet.
UDC 004
SMART-CONTRACT CREATION AND TESTING
Andreeva Yu. A., Safaryan O. A.
Don State Technical University, Rostov-on-Don, Russian Federation
[email protected] [email protected]
The paper presents the implementation of residential lease smart-contract and tests in Solidity programming language, which works faster than common tests on 25%, that simplifies testing smart-contracts for their deploying in the blockchain-system Ethereum.
Keywords: blockchain, Ethereum, language of smart-contracts Solidity, testing, Remix, JavaScript tests, Mist Ethereum Wallet.
Введение. Информационные технологии стремительно развиваются по всему миру и внедряются во все сферы жизни человека. После выхода в 2009 году блокчейн-платформы Bitcoin появилась идея создания такой распределенной блокчейн-системы Ethereum, которая позволила бы совершать «честные» транзакции с помощью уникальных смарт-контрактов [1]. Сеть Ethereum пригодна для любой финансово-экономической сферы, и на сегодняшний день ведутся разработки различных сервисов и приложений крупными кампаниями. Разработчики данной блокчейн -системы полагают, что в ближайшие 10-20 лет произойдет переход от привычной «ручной» системы к системе Ethereum не только в кампаниях, но и на государственном уровне во многих странах ввиду открытости и «прозрачности» транзакций и более низкого уровня стоимости. Разработка смарт-контракта требует тщательного анализа и проработки функций. Одним из самых важных этапов жизненного цикла смарт-контрактов является тестирование. Тестирование призвано устранить различные ошибки и проверить соответствие функций «умных» контрактов заявленным требованиям. Данная процедура необходима для уменьшения потенциальных информационных рисков, так как после загрузки контракта в сеть его невозможно изменить в случае обнаружения ошибок [2].
Медицина, государственные реестры и недвижимость являются главными сферами разработки и потенциального внедрения смарт-контрактов. В апреле 2018 года японская кампания Ruden Holdings совместно с Blockchain Global Limited создала сервис для оплаты стоимости недвижимости в биткоинах и огласила результаты тестирования. Однако он не был внедрен и в открытом доступе, насколько известно на сегодняшний день, подобных сервисов нет [3]. Целью данного исследования является создание и тестирование смарт-контракта в сфере недвижимости. К задачам относятся:
• создание смарт-контракта аренды жилья;
• написание тестов для данного смарт-контракта.
Основная часть. Для написания контрактов на платформе Ethereum предусмотрен специальный язык программирования Solidity, однако большинство существующих
L4QQ/J
высокоуровневых языков программирования также имеют библиотеки и надстройки для их написания [4].
Протестировать смарт-контракт можно в известных локальных тестовых сетях Ethereum, TestRPC, Truffle, Parity, используя готовые общие тесты, или написать собственные тесты на языках программирования Solidity, JavaScript, Python, C/C++ и тд. Написанные вручную тесты для конкретного смарт-контракта позволяют учесть все особенности функций и более точно протестировать код.
В ходе исследования на языке программирования Solidity написан смарт-контракт со следующим функционалом:
contract Rent {
struct Ad{
uint256 number; uint25S price; bool isRent; address owner;
}
struct Agreement{ address tenant; address owner; uint price; uint255 number; bool isRent;
}
Ad[] public pullAd; Agreement[] pullAgreement;
Рис. 1. Структура смарт-контракта Rent
• Публикация объявления. На вход функции поступают ежемесячный платеж за аренду
жилья, кадастровый номер квартиры и метка булевого типа аренды. На выходе функции номер
объявления в системе.
function createAd(uint256 price, uint256 numberKadastr, bool isRent) public{ pullAd.push(Ad(
numberKadastr, price, isRent, msg.sender
}
Рис. 2. Публикация объявления смарт-контракта Rent
• Уничтожение объявления. Функция может вызываться либо владельцем, либо арендатором при заключении договора.
function destroyAd(uint256 addressAd) public{ delete pullAd[addressAd];} /^destroy an advertisement1*/
function destroyAdByKadastr(uint256 numberKadastr) public{ for(uint25S i = 0; i < pullAd.length; i- + ) if {pullAd [i]. number == nunrberKadastr) destroyAd(i);
}
Рис. 3. Уничтожение объявления смарт-контракта Rent Уничтожение договора. На вход функции поступают номер договора.
function destroyAgreementByKadastr( uint.256 numberKadastr) pLiblic{
Рис. 4. Уничтожение договора смарт-контракта Rent
• Оплата проживания на момент заключения договора. На вход функции номер объявления. На выходе — номер подписанного договора аренды.
function createAgreement(uint256 numberKadastr) public returns(bool){ Ad memory currentAd = pullAd[getAdByKadastr(numberKadastr)];
//if {balanceOf[tenantAddress] < currentAd.price) return falsej
Рис. 5. Подписание договора на аренду смарт-контракта Rent
Кроме вышеперечисленных функций, контракт включает создание токенов, необходимых для проведения транзакций.
Для написания собственных тестов был выбран язык Solidity. Особенность тестирования смарт-контракта таким способом заключается в вызове функций контракта Rent из другого контракта — contract RentTest.
contract RentTest { Rant rentToTest;
uint256 tempPrice = uint256(10}; uint256 tempKudastr = uint256(100121); uirit256 numberAd;
function beforeAll () public { reritToTest = new Rerit(10)j tempPrice = jirt256(l@)-tempKudastr = uint25S(10@121)j -numberAd;
Рис. 6. Структура тестового смарт-контракта TestRent Для тестирования написаны функции проверки существования объявления и договора.
function checkCreateAd{) public {
rentToTest.c reateAdttempPricejtempKjdastr,-alse)j
Assent.equal(rentToTest.countAd()j uint256(l}j "it should 1 item"); Assent .equal(rentToTest. isRent(0)., bool(false)j "it should be not nerit"); //Assent.eqjal{rentToTest.arAd[l].Pnice., uint256(10), "it should be price IS");
function checkCreateContract () public {
rentToTest. с reateAgreementiterrpKudastr);
Assent.equal(nentToTest.countAd() j uint256(l)j "it should be empty");
As sent.equal(nentToTest.countAgneement()j uint256(l)J "it shojld 1 item");
//Assent.eqjal(stantClintBalarce-nowClintBalancej uint256(10)J "it should be change 10");
Рис. 7. Функции тестового смарт-контракта TestRent
b го wse r/bal lot_te s t s о I (Ren t Те st)
■/ (Check create ad) У (Check create contract)
browse r/balloMest. sol
2 passing (0s)
Рис. 8. Результат тестирования смарт-контракта Rent
Использование возможностей языка Solidity для написания тестов имеет преимущество в сравнении с тестами, написанных на языке программирования JavaScript на платформе Truffle, заключающееся в том, что нет необходимости в скачивании и подключении сторонних библиотек тестирования и миграции контракта. Среда Remix Solidity позволяет компилировать контракт и тестировать его в браузере до загрузки в приватную сеть Ethereum^ [5]. Главное преимущество, по сравнению с js-тестами, заключается в написании не отдельных связанных между собой *.js файлов, а родительского контракта, который взаимодействует с контрактом аренды напрямую с использованием встроенных инструментов языка Solidity, что повышает как скорость загрузки тестов, так и скорость тестирования функций контракта в целом. Общие тесты предусматривают набор всевозможных аргументов, в то время как в конкретных тестах определенные аргументы для проверки входных данных. Наличие меньшего количества аргументов повышают скорость тестирования каждой функции контракта.
На рис. 9 показан график зависимости скорости тестирования (в миллисекундах) контракта аренды жилья от количества итераций с использованием собственных тестов contract TestRent в Remix Solidity.
Рис. 9. График скорости тестирования смарт-контракта Rent с использованием TestRent
Рис. 10 отражает зависимость скорости тестирования (в миллисекундах) контракта от количества итераций в тестовой среде Mist Ethereum Wallet с использованием встроенных тестов.
Рис. 10. График скорости тестирования смарт-контракта Rent с использованием Mist Ethereum Wallet
Среднее время выполнения контракта на малых итерациях с использованием своих тестов уменьшилось на 26,5%, на больших итерациях скорость тестирования повышена на 24,8% в сравнении с тестами в среде Ethereum Mist.
Заключение. В качестве достижений проведенного исследования можно отметить создание протестированного смарт-контракта сдачи и съема жилья в аренду в блокчейн-системе Ethereum, а также написание собственных тестов, работающих в среднем на 25% быстрее на больших и малых итерациях в сравнении с тестовой сетью Mist Ethereum Wallet. Умный контракт может быть использован для автоматизированного заключения договоров аренды при отсутствии посредников или взят за основу дальнейших разработок полноценных сервисов недвижимости с добавлением возможности оформления кредитов на недвижимость на основе социальных рейтингов и финансовой истории. При этом необходимо взаимодействие с другими смарт-контрактами, обеспечивающими функционирование банков и других систем.
Библиографический список
1. Ethereum blockchaim app platform/ Build unstoppable application. — Режим доступа: https://www.ethereum.org (дата обращения: 15.02.2019).
2. The importance of unit testing for smart-contracts. — Режим доступа: https://www.verypossible.com/blog/the-importance-of-unit-testing-for-smart-contracts (дата обращения: 18.02.2019).
3. Japanese company trials BTC and smart-contracts in real estate transactions. — Режим доступа: https://news.bitcoin.com/japanese-company-btc-smart-contracts-real-estate/ (дата обращения: 19.02.2019).
4. The 6 most common blockchain programming languages. — Режим доступа: https://www.verypossible.com/blog/the-6-most-common-blockchain-programming-languages (дата обращения: 16.02.2019).
5. Debajani Mohanty. Ethereum for Architects and Developers: With Case Studies and Code Samples in Solidity / Debajani Mohanty. - Apress, 2018. - 267 p. - p. 56-76.
