Blockchain 基础：Wallets、Smart Contracts、Tokens 与 dApps

大多数 on-chain applications 都由同一小撮零件组成：wallets、smart contracts、tokens 与 dApps。搞清楚它们如何串连，以及每一块建立什么 trust model，就足以读懂多数 Web3 architectures，而不必淹没在 cryptography 里。

这篇 note 用 Ethereum / EVM 作为框架，因为 ERC token standards 住在那里。同样的想法可以转移到其他 chains，即使名称不同。

Blockchain 基础

Blockchain 是一份由许多独立 nodes 共同同意的 shared ledger。一旦 transaction 被确认，改写历史在设计上就是昂贵的。

Accounts — chain 上的身份。Externally owned accounts (EOAs) 由 private keys 控制。Contract accounts 由 code 控制。
Transactions — 已签署的 messages，提出一次 state change：送 value、调用 contract、deploy code。
Consensus — 网络同意哪些 transactions 有效、以及顺序为何的方式。
Gas — 在 on-chain 执行工作所付的 fee。每次 write 都有成本；通过 RPC node 的 reads 通常没有。

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Signed transaction → Mempool → Included in a block → Shared state updated

chain 是 programmable settlement layer：跟普通 database 相比又慢又贵，但当 ownership 与规则必须可公开验证时，它就有用。

Wallets

Wallet 是持有 cryptographic keys、并帮你签署 transactions 的软件（或硬件）。它不是银行账户。Chain 存 balances；wallet 存你控制某个 address 的证明。

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Private key → Public key → Address
Private key -(signs)→ Transaction signature

Private key 证明控制权。任何人拿到它，就可以从该 address 移走 assets。
Public key / address 是别人用来送你 assets，或在 on-chain 识别你的东西。
Signing 代表授权一笔特定 transaction，而不广播 private key 本身。
Custody 是谁持有 keys。Self-custody 代表你自己持有。Custodial wallets 代表服务代表你持有。
Browser extensions 与 mobile wallets 主要是 keys 周围的 UX。Hardware wallets 把 private key 留在 offline，只暴露 signatures。

当 dApp 说「connect wallet」，它是在要一个 address 与一条 signing channel，而不是要你登录某间公司 database 的密码：

const accounts = (await window.ethereum.request({
  method: "eth_requestAccounts",
})) as string[]

const address = accounts[0]
// address is public; the private key never leaves the wallet

Failure： 把「connect」当成 Web2 login。Phishing sites 要你签错东西，而不是输入密码。

Smart Contracts

Smart contract 是部署在 blockchain 上的 program。在 Ethereum 上通常用 Solidity 写，跑在 EVM 上。一旦 deployed，它的 code 与 storage 就住在一个 contract address。

Public state — 任何人都可以读 balances、ownership，常常也能读 bytecode。
Deterministic execution — 同样的 inputs 与 state，在诚实 nodes 上产生同样的结果。
Permissionless calling — 任何付得起 gas 的人都可以调用 public function，仍受 contract 自己的 access checks 约束。
Hard to change — upgrades 需要明确 pattern（proxy、governance、migration）。Immutable code 上没有静默 hotfix。

solidity

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.24;

contract Escrow {
    address public payer;
    address public payee;
    bool public released;

    constructor(address _payee) payable {
        payer = msg.sender;
        payee = _payee;
    }

    function release() external {
        require(msg.sender == payer, "only payer");
        require(!released, "already released");
        released = true;
        payable(payee).transfer(address(this).balance);
    }
}

Contracts 编码规则：谁能调用什么、在什么条件下、以及 state 如何改变。
Smart contract 是一份 开放、按 fee 计量的 API，database 就是 chain。UI 可以撒谎；真正结算的是 contract 的 state。

Failure： 把 UI 当成 source of truth。Bugs 很贵，因为 funds 与 ownership 常常就坐在 contract 里面。

Tokens

Tokens 是由遵循共享 interfaces 的 smart contracts 表示的 assets。Wallets、explorers 与 dApps 不必为每个 project 写自定义 code 就能支持它们——这就是 ERC standards 重要的原因。

ERC-20 是 fungible tokens 的标准：每一单位都可以互换。心智模型是 balances，不是独特物品。approve + transferFrom 是 protocol 代表你花 tokens 的方式。

solidity

interface IERC20 {
    function balanceOf(address account) external view returns (uint256);
    function transfer(address to, uint256 amount) external returns (bool);
    function approve(address spender, uint256 amount) external returns (bool);
    function transferFrom(address from, address to, uint256 amount) external returns (bool);
}

ERC-721 是 unique tokens 的标准。每个 tokenId 都是自己的 asset，只有一个 owner。Collectibles、tickets 与 on-chain deeds 是常见用途。同一份 contract 里的两个 tokens，只要 IDs 不同，就不可互换。

ERC-1155 让一份 contract 管理多种 token types——fungible、non-fungible，或两者都有——并支持 batch transfers。Games 与 marketplaces 在单一 collection 混了 gold coins（fungible）、unique swords（supply 为一）与 limited skins（supply 为 N）时，往往偏好它。更少 deployments，更便宜的 batch operations。

Standard	Fungibility	Identity model	Common uses
ERC-20	Fungible	Amount per address	Currencies, points, governance
ERC-721	Non-fungible	One owner per `tokenId`	Collectibles, tickets, unique rights
ERC-1155	Mixed	Balance per address per `id`	Games, multi-asset collections

三者仍然只是 smart contracts。ERC number 是共享 interface，让 tooling 能一致地对待它们。

Decentralized Applications (dApps)

dApp 是 critical logic 或 ownership 住在 on-chain 的应用。

一个 frontend（常常是普通 web app）负责 UX
一个 wallet 负责 identity 与 transaction signing
Smart contracts 作为 assets 与规则的 source of truth
一个 RPC provider，让 frontend 能读 chain state 并广播已签署的 transactions

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User → Wallet
User → dApp Frontend
dApp Frontend -(read state)→ RPC Node
dApp Frontend -(request signature)→ Wallet
Wallet -(signed tx)→ RPC Node → Blockchain → Smart Contracts

Reads 可以免费且频繁。Writes 需要 signature 与 gas。
许多 dApps 仍使用中心化零件——indexers、APIs、IPFS gateways、admin keys。「Decentralized」是一条光谱。真正重要的是：哪些部分失败或审查时，不会夺走用户的 assets。

它们如何组合

许多产品共用的一条具体流程：

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User → dApp UI: Open app
dApp UI → Wallet: eth_requestAccounts
Wallet → dApp UI: address
dApp UI → Blockchain: balanceOf(address)
Blockchain → dApp UI: token balance
User → dApp UI: Deposit
dApp UI → Wallet: approve(protocol, amount)
Wallet → Blockchain: signed approve tx
dApp UI → Wallet: deposit(amount)
Wallet → Blockchain: signed deposit tx
Blockchain → dApp UI: updated state

User 打开 dApp 并 connect wallet。App 得知他们的 address。
UI 通过 RPC 读取 balances 与 ownership（balanceOf、ownerOf）。
要 deposit 一笔 ERC-20，他们先 approve contract 作为 spender，再调用 deposit——两次 signatures、两笔 transactions，除非被更高层 pattern batch。
Smart contract 更新 on-chain state。UI 从 chain 或 indexer 刷新。

import { parseAbi, parseUnits } from "viem"

const amount = parseUnits("100", 6) // 100 USDC (6 decimals)

await walletClient.writeContract({
  address: "0xA0b86991c6218b36c1d19D4a2e9Eb0cE3606eB48",
  abi: parseAbi(["function approve(address spender, uint256 amount) returns (bool)"]),
  functionName: "approve",
  args: ["0xProtocolAddress", amount],
})

await walletClient.writeContract({
  address: "0xProtocolAddress",
  abi: parseAbi(["function deposit(uint256 amount)"]),
  functionName: "deposit",
  args: [amount],
})

把那笔 ERC-20 换成 ERC-721 mint，或 ERC-1155 batch claim，wallet / contract / RPC 的形状仍然一样。变的只有 token interface 与 contract 的业务规则。

要点

Wallet 持有 keys，不是 ledger 本身——custody 讲的是谁能签。
Smart contract 是公开、按 fee 计量的 logic，其 state 结算 ownership。
ERC-20、ERC-721 与 ERC-1155 的主要差别在 fungibility，以及 identity 如何建模。
dApp 组合 frontend、wallet signatures、RPC 与 contracts——对 assets 来说，source of truth 是 chain，不是 UI。

其他一切——L2s、account abstraction、indexers、bridges——都建立在这个底座上。

Recap Q&A

阅读下一篇笔记

常用 Algorithms

Blockchain 基础：Wallets、Smart Contracts、Tokens 与 dApps