使用 Hardhat 开发与部署自定义 ERC-20 代币合约指南

本文将以“傻瓜币”（Fool Token）为例，详细介绍如何从零开始创建、编译、部署并测试一个符合 ERC-20 标准的自定义代币智能合约。通过使用 Hardhat 开发框架和以太坊本地测试网络，开发者可以快速掌握代币合约的核心开发流程。

注意：本教程仅用于区块链技术学习，不构成任何投资建议。加密货币市场风险较高，请谨慎对待。

核心工具与概念简介

Hardhat 开发框架

Hardhat 是一个专业的以太坊开发环境，它集成了编译、部署、测试和调试智能合约所需的全套工具。其自动化工作流能显著提升开发效率，特别适合管理复杂的 DApp 项目。

Solidity 编程语言

Solidity 是专为智能合约设计的高级编程语言，运行于以太坊虚拟机（EVM）之上。它支持继承、库和复杂用户定义类型等特性，是开发去中心化应用的首选语言。

ERC-20 代币标准

ERC-20 是以太坊上同质化代币的通用标准，定义了代币的基本接口和功能要求，包括转账、余额查询和授权等操作。该标准确保了不同代币之间的互操作性。

环境准备与项目初始化

首先创建项目目录并初始化 Node.js 环境：

mkdir eth-solidity-token-example
cd eth-solidity-token-example
npm init -y
npm install --save-dev hardhat

初始化 Hardhat 项目：

npx hardhat

选择基础示例项目模板，这将自动生成项目基础结构和示例文件。

开发自定义代币合约

在 contracts 目录下创建 Fool.sol 文件，实现我们的“傻瓜币”合约：

// SPDX-License-Identifier: MIT
pragma solidity ^0.8.4;

import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/ERC20.sol";
import "@openzeppelin/contracts/token/ERC20/extensions/ERC20Burnable.sol";
import "@openzeppelin/contracts/security/Pausable.sol";
import "@openzeppelin/contracts/access/Ownable.sol";

contract Fool is ERC20, ERC20Burnable, Pausable, Ownable {
    constructor() ERC20("Fool", "FOOL") {
        _mint(msg.sender, 100000000 * 10 ** decimals());
    }

    function pause() public onlyOwner {
        _pause();
    }

    function unpause() public onlyOwner {
        _unpause();
    }

    function mint(address to, uint256 amount) public onlyOwner {
        _mint(to, amount);
    }

    function _beforeTokenTransfer(address from, address to, uint256 amount)
        internal
        whenNotPaused
        override
    {
        super._beforeTokenTransfer(from, to, amount);
    }
}

合约功能解析

• ERC20 基础功能：提供代币名称、符号、小数位数、总供应量查询以及转账等基本功能
• 代币销毁机制：允许持有者销毁自己或授权范围内的代币
• 合约暂停功能：在紧急情况下可暂停所有代币交易
• 权限控制：关键功能仅限合约所有者访问

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编译与部署流程

编译智能合约

运行以下命令编译项目中的所有智能合约：

npx hardhat compile

编译成功后，Hardhat 会在项目根目录下生成 artifacts 文件夹，其中包含编译后的合约文件和元数据。

部署到本地网络

首先启动本地测试节点：

npx hardhat node

此命令会启动本地以太坊网络并提供10个测试账户及其私钥。

创建部署脚本 scripts/deploy.js：

const hre = require("hardhat");

async function main() {
  const [owner] = await hre.ethers.getSigners();
  
  console.log(`部署合约的账户地址为：`, owner.address);
  console.log("账户余额为:", (await owner.getBalance()).toString());
  console.log("合约部署的链ID为:", (await owner.getChainId()).toString());

  const Fool = await hre.ethers.getContractFactory("Fool");
  const fool = await Fool.deploy();
  
  await fool.deployed();
  console.log("当前合约部署地址为:", fool.address);
}

main()
  .then(() => process.exit(0))
  .catch((error) => {
    console.error(error);
    process.exit(1);
  });

在新终端中运行部署命令：

npx hardhat run --network localhost scripts/deploy.js

成功部署后，终端将显示合约地址、部署账户信息和网络详情。

搭建测试 DApp 界面

使用 React 构建前端界面与智能合约交互：

npx create-react-app web --template typescript
cd web
npm install ethers antd

配置环境变量 .env：

REACT_APP_CONTARCT_ADDRESS=你的合约地址
REACT_APP_DEPLOYER=部署者地址
REACT_APP_DEPLOYER_PRIVATE_KEY=部署者私钥
REACT_APP_RECIVER=接收者地址

前端代码主要实现以下功能：

• 显示代币基本信息（名称、符号、小数位）
• 查询账户余额和交易记录
• 执行代币转账操作
• 实时监听链上交易事件

启动测试界面：

npm run start

访问 http://localhost:3000 即可与部署的合约进行交互测试。

常见问题

如何选择正确的 Solidity 编译器版本？

建议使用与 OpenZeppelin 合约库兼容的稳定版本。目前 ^0.8.0 版本具有较好的安全特性和社区支持，同时避免使用过于陈旧的编译器版本。

部署合约时出现 Gas 不足错误怎么办？

确保部署账户有足够的测试网 ETH 余额。在本地开发环境中，Hardhat 默认提供充足测试币，但在公共测试网上需要先获取测试币。

为什么交易需要等待多个区块确认？

以太坊网络需要时间达成共识以确保交易不可逆。本地测试环境中确认较快，但主网可能需要数分钟到数十分钟不等，具体取决于网络拥堵情况。

如何处理合约升级和迁移？

考虑使用代理模式（如 OpenZeppelin 的 UUPS 或透明代理）来实现可升级合约。注意提前规划数据迁移方案和保持接口兼容性。

如何确保合约安全性？

进行全面的单元测试和集成测试，考虑使用静态分析工具（如 Slither）和形式化验证，并在部署前邀请第三方审计机构进行代码审查。

代币合约部署后可以修改哪些参数？

基于 ERC-20 标准的基本参数（如名称、符号）通常不可更改，但供应量可以通过铸币功能调整。权限管理等逻辑可通过合约升级机制修改。

总结与最佳实践

本教程完整演示了使用 Hardhat 框架开发部署自定义 ERC-20 代币的全过程。关键步骤包括项目初始化、合约开发、编译部署和测试界面搭建。

开发过程中应注意以下要点：

• 始终在测试网充分测试后再部署到主网
• 妥善保管私钥和助记词，切勿提交到版本控制系统
• 定期更新依赖库以获取安全补丁和新功能
• 考虑实现合约暂停机制应对紧急情况

通过掌握这些基础技能，开发者可以进一步探索更复杂的 DeFi 协议和 NFT 项目开发。区块链技术仍在快速发展，保持学习和技术更新至关重要。

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