Ethereum Learning Bootcamp

Day3：開発環境構築（Hardhat / Foundry）とテストネット接続

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学習目的

  • HardhatおよびFoundryを導入し、開発・テスト・デプロイを実行できる最小環境を用意できるようになる。
  • Sepoliaテストネットに接続し、コントラクトをデプロイして動作を確認できるようになる。

まず docs/curriculum/index.md の「共通の前提（動作確認済みバージョン含む）」を確認してから進める。

0. 前提

  • 推奨：Node.js 20（LTS）
  • テストネットへデプロイする場合は、学習用の鍵を用意し、少額のテストETHを入れておく
    • メイン資産の鍵は使わない（流出時の被害が大きい）
  • 先に読む付録：docs/appendix/verify.md（テストネットへ出す/検証する場合）
  • 触るファイル（主なもの）：.env / hardhat.config.ts / scripts/deploy-token.ts（例）
  • 今回触らないこと：いきなりMainnetへデプロイ（Day7で“安全な流れ”として扱う）
  • 最短手順（迷ったらここ）：2.0 の手順で npm ci → npm test。.env は deploy / verify を行うときだけ作成する。

1. 理論解説（教科書）

1.1 Hardhatとは

  • Ethereumスマートコントラクト開発フレームワーク。
  • 主な機能：
    • コントラクトのコンパイル、テスト、デプロイの自動化。
    • ローカルEVMノード（Hardhat Network）内蔵。
    • TypeScript対応で型安全なスクリプトが書ける。

1.2 Foundryとは

  • Rust製の高速開発環境。
  • forge：テスト実行、デプロイ、検証。
  • cast：RPC呼び出しなどCLI操作。
  • Hardhatより軽量で、高速テストに強い。

1.3 ネットワークの種類

種類 用途 例
ローカルネット 開発・単体テスト Hardhat Network, Anvil
テストネット 検証・チュートリアル Sepolia, Holesky
メインネット 本番運用 Ethereum Mainnet

1.4 RPCプロバイダ

  • Ethereumノードとの通信API。
  • 代表例：Alchemy、Infura、QuickNode。
  • Hardhat設定ファイルで指定して利用。

2. ハンズオン演習

2.0 本リポジトリで進める場合（推奨）

このリポジトリには Hardhat プロジェクト（コントラクト・スクリプト・テスト）が同梱されている。ゼロから作る場合は 2.1 以降へ進む。

2.0.1 ローカルだけ先に確認する場合

1) 依存を入れる（リポジトリルート）：

npm ci

2) テストを実行する（ローカルで一通り動くことを確認）：

npm test

期待される出力（最小例）：

16 passing

数字は追加テストで増減する。最後に passing が出ていればよい。

npm test はローカルの Hardhat Network を使うため、この段階では .env や外部 RPC、秘密鍵は不要。

2.0.2 Sepolia / Optimism へ deploy・verify する場合

1) .env を作る：

cp .env.example .env

.env は「外部ネットワークへ接続する操作」に応じて必要な値だけ埋める。

  • SEPOLIA_RPC_URL / PRIVATE_KEY: Sepolia deploy
  • ETHERSCAN_API_KEY: Sepolia verify
  • OPTIMISM_RPC_URL / PRIVATE_KEY: Optimism deploy
  • OPTIMISTIC_ETHERSCAN_API_KEY: Optimism verify

2) Sepolia にデプロイする（例：MyToken）：

npx hardhat run scripts/deploy-token.ts --network sepolia

期待される出力（最小例）：

MTK: 0x...

Verifyで詰まったら docs/appendix/verify.md の「最短成功ルート」→「失敗時の切り分けルート」→「よくあるエラー表」を参照する。

2.1 環境構築（参考：ゼロから作る場合）

この節は「本リポジトリを使わず、ゼロから Hardhat プロジェクトを作る」場合の参考だ。迷ったら 2.0 を優先する。

注意：以降の章は 本リポジトリの構成（package.json / lockfile で依存固定） を前提にしている。2.1 の手順で作った別プロジェクトに、教材のコードをそのまま混ぜないこと（依存差分で再現性が落ちやすい）。教材を進める場合は、本リポジトリに戻って 2.0 の npm ci を実行する。

2.1.0 この節のゴール（成功判定）

  • node -v が v20 系になっている
  • npx hardhat で TypeScript プロジェクトを作成できる
  • ローカル npm test を外部 RPC / 秘密鍵なしで実行できる
  • テストネットへ出す場合に .env を作成し、必要な値を設定できる

2.1.1 よくある失敗（最短の切り分け）

  • node -v が古い：apt で入る Node が古い場合がある。nvm を使う（手順はこの節の A）。
  • nvm を入れたのに nvm が使えない：いったんシェルを再起動する（または NVM_DIR を export して nvm.sh を読む）。
  • .env を設定したのにネットワーク接続で落ちる：SEPOLIA_RPC_URL が空、または PRIVATE_KEY が空でないかを確認する（鍵はコミットしない）。

(1) Node.jsと依存パッケージ

推奨：Node.js 20（LTS）。Ubuntu の apt で入る Node が古い場合があるため、初心者は nvm を使うと躓きにくい。

A. nvm（推奨）

sudo apt update && sudo apt install -y git curl ca-certificates
# 注意：curl | bash の実行前に、公式スクリプト（install.sh）の内容を確認する
curl -o- https://raw.githubusercontent.com/nvm-sh/nvm/v0.40.4/install.sh | bash
# タグは upstream README / release に合わせて更新する

# 以降はシェルを再起動するか、次を実行
export NVM_DIR="$HOME/.nvm"
[ -s "$NVM_DIR/nvm.sh" ] && \. "$NVM_DIR/nvm.sh"
command -v nvm && nvm --version

nvm install 20
nvm use 20
node -v
npm -v

B. apt（手早いが、Nodeが古い場合あり）

sudo apt update && sudo apt install -y nodejs npm git
node -v
npm -v

(2) Hardhatプロジェクト作成

mkdir eth-bootcamp && cd eth-bootcamp
npm init -y
npm install --save-dev hardhat@2.22.1
npx hardhat

プロンプトで「Create a TypeScript project」を選択。

(3) 推奨プラグインの追加

npm install --save-dev @nomicfoundation/hardhat-toolbox@6.1.0 dotenv@16.4.5

(4) .envファイルを準備（deploy / verify を行う場合）

cat > .env.example <<'ENV'
SEPOLIA_RPC_URL=https://eth-sepolia.g.alchemy.com/v2/YOUR_API_KEY
PRIVATE_KEY=0xYOUR_PRIVATE_KEY
ETHERSCAN_API_KEY=YOUR_ETHERSCAN_API_KEY
ENV

コピーして設定：

cp .env.example .env && nano .env

ローカル npm test だけなら、この手順は不要。 YOUR_... は自分の値に置換する。APIキーや秘密鍵はコミットしない。

2.2 Hardhat設定

hardhat.config.ts を編集：

import * as dotenv from 'dotenv';
dotenv.config();
import { HardhatUserConfig } from "hardhat/config";
import "@nomicfoundation/hardhat-toolbox";

const config: HardhatUserConfig = {
  solidity: "0.8.24",
  networks: {
    sepolia: {
      url: process.env.SEPOLIA_RPC_URL || "",
      accounts: [process.env.PRIVATE_KEY || ""],
    },
  },
  etherscan: {
    apiKey: process.env.ETHERSCAN_API_KEY,
  },
};
export default config;

メモ：このテキストの TypeScript サンプルコードは ethers v6 を前提とする。古い記事などにある ethers.utils.parseEther や contract.deployed() という表記は、v6 では ethers.parseEther や waitForDeployment() に対応する。

2.3 サンプルコントラクトのデプロイ

contracts/Lock.sol（初期テンプレート）を使用。

注：本リポジトリには Lock.sol は同梱していない（Hardhatを新規作成した場合のテンプレート例）。

(1) デプロイスクリプト作成

cat > scripts/deploy.ts <<'TS'
import { ethers } from "hardhat";

async function main() {
  const Lock = await ethers.getContractFactory("Lock");
  const lock = await Lock.deploy(3600); // 1時間ロック
  await lock.waitForDeployment();
  console.log("Lock deployed to:", await lock.getAddress());
}

main().catch((error) => {
  console.error(error);
  process.exitCode = 1;
});
TS

(2) デプロイ実行

npx hardhat run scripts/deploy.ts --network sepolia

出力例：

Lock deployed to: 0xF1234...7890

2.4 Etherscanで検証

  1. Sepolia Etherscan にアクセス。
  2. 上記のアドレスを検索し、デプロイTxの確認。
  3. ContractタブでソースコードVerifyを実施（後日自動化）。

    Hardhat Verify を使う場合は docs/appendix/verify.md を参照する。

2.5 Foundryを併用する場合

(1) Foundry導入

curl -L https://foundry.paradigm.xyz | bash
foundryup
forge init foundry-demo
cd foundry-demo

(2) テスト実行

forge test -vvvv

(3) RPC呼び出し例

cast block-number --rpc-url $SEPOLIA_RPC_URL

3. つまずきポイント

症状 対応
Error: invalid private key .env内の0xを付け忘れまたは誤記。
ECONNREFUSED / 403 RPCキーの有効性を確認。
デプロイTxが失敗 手数料不足またはネットワーク遅延。EIP‑1559（maxFeePerGas/maxPriorityFeePerGas）の自動推定が外れる場合があるので、時間をおいて再送信。

4. 発展課題

  • Hardhat Networkでローカルテストを行い、console.log()でイベント内容を確認。
  • Foundryでforge createを使ってデプロイを自動化する。

5. まとめ

  • ルートで npm ci し、外部 RPC や秘密鍵なしで npm test を実行できる状態を確認した。
  • deploy / verify を行う場合にだけ .env を作成し、必要な値を設定する運用を押さえた。
  • --network sepolia でデプロイできることを確認し、任意で Foundry / cast にも触れた。

理解チェック（3問）

  • Q1. .env には何を入れるか？それをGitにコミットしない理由は何か？
  • Q2. --network sepolia を付けると、何が切り替わるか？
  • Q3. デプロイTxが失敗するとき、最初に確認するべきことを3つ挙げる。

解答例（短く）

  • A1. RPCエンドポイントや秘密鍵など（例：SEPOLIA_RPC_URL, PRIVATE_KEY）。漏れると資産/権限を奪われ得るため、Gitに残さない。
  • A2. Hardhatのネットワーク設定（RPC、chainId、送信アカウントなど）が切り替わり、Txの送信先チェーンが変わる。
  • A3. 例：RPCが有効か、秘密鍵の形式（0x など）が正しいか、送信元アカウントに手数料分の残高があるか。

確認コマンド（最小）

npm test

# 任意（テストネットにデプロイする場合：要 .env の SEPOLIA_RPC_URL / PRIVATE_KEY）
npx hardhat run scripts/deploy-token.ts --network sepolia

6. 提出物

  • Hardhatプロジェクト構成のスクリーンショット
  • デプロイ時のログとコントラクトアドレス
  • cast block-number の出力
  • .env 設定（APIキーなどは伏せる）

7. 実行例

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