輕松搭建以太坊私有鏈

fizz 發布于2019-06-27 18:13 / 1671人閱讀

摘要：更有甚者將年稱作區塊鏈元年。配置創世區塊搭建私有鏈前需要創建一個配置文件，用于初始化創世區塊。挖礦挖礦賺取以太比獎勵，由于創世區塊中難度值設置的很低因此不會很難挖。

0x00 序言

最近不論是幣圈還是技術圈，區塊鏈都這么火熱，17 年 9 月 ICO 在國內被取締，沒過幾天國內所有數字貨幣交易所都被叫停，消息一出無數韭菜被迫割肉。誰料幣圈在脫離中國市場后一路高歌猛擊，比特幣為首的數字貨幣在此之后一路拉升再創新高。而 17 年一開始數字貨幣的基石——區塊鏈技術更是被捧上天。更有甚者將 18 年稱作區塊鏈元年。這是繼人工智能之后的又一個被廣泛看好的技術。并且區塊鏈的應用落地將比人工智能門檻更低，馬太效應已經顯現，會有大量資本涌入，也隱藏著很多機會。

0x01 配置創世區塊

搭建私有鏈前需要創建一個 json 配置文件，用于初始化創世區塊。這里作者將創建一個名為 genesis.json 的文件。

內容如下：

{
  "config": {
        "chainId": 1000,
        "homesteadBlock": 0,
        "eip155Block": 0,
        "eip158Block": 0
    },
  "coinbase"   : "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  "difficulty" : "0x400",
  "extraData"  : "Oh My God!",
  "gasLimit"   : "0x2fefd8",
  "nonce"      : "0x0000000000000042",
  "mixhash"    : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp"  : "0x00",
  "alloc": {}
}

配置說明：
config.chainId // 區塊鏈的ID，在 geth 命令中的 --networkid 參數需要與 chainId 的值一致
config.homesteadBlock // Homestead 硬分叉區塊高度，不需要關注
config.eip155Block // EIP 155 硬分叉高度，不需要關注
config.eip158Block // EIP 158 硬分叉高度，不需要關注
coinbase // 礦工賬號，第一個區塊挖出后將給這個礦工賬號發送獎勵的以太幣
difficulty // 難度值，越大越難
extraData // 附加信息隨便填
gasLimit // gas 的消耗總量限制，用來限制區塊能包含的交易信息總和，因為我們是私有鏈，所以填最大
nonce // 一個 64 位隨機數
mixhash // 與 nonce 配合用于挖礦，由上一個區塊的一部分生成的 hash
parentHash // 上一個區塊的 hash 值
alloc // 預設賬號以及賬號的以太幣數量，私有鏈挖礦比較容易可以不配置

好啦~配置項解釋完畢可以開始初始化創世區塊了！！！

0x02 初始化創世區塊

這里需要用到 geth 的 init 命令。

geth --datadir $HOME/privateNet/bootnode init genesis.json                                                     
...
INFO [01-13|20:07:29] Successfully wrote genesis state    database=lightchaindata                                           hash=49c2dd…aff051

參數解釋：
--datadir 指定數據存放的目錄

0x03 啟動私鏈起始節點（boot node）

geth --datadir $HOME/privateNet/bootnode 
--networkid 1000 
--identity "bootnode" 
--port 30303 
--rpc 
--rpcport 8545 
--rpccorsdomain "*" 
--nodiscover 
--verbosity 4 
console
...
Welcome to the Geth JavaScript console!

instance: Geth/v1.7.2-stable/darwin-amd64/go1.9.2
 modules: admin:1.0 debug:1.0 eth:1.0 miner:1.0 net:1.0 personal:1.0 rpc:1.0 txpool:1.0 web3:1.0

>

參數說明：
--networkid 與 genesis.json 中的 chainId 一致
--identity 設置節點ID
--port geth 節點端口 default: 30303
--rpc 啟用 rpc 服務 default: 8545
--rpcport rpc 服務端口
--rpccorsdomain 這里配置“*”是允許通過任意域名訪問，也可以指定具體的域名如：“http://yourdomain.com”
--nodiscover 關閉節點自動發現
--verbosity 日志等級：0=silent, 1=error, 2=warn, 3=info, 4=debug, 5=detail (default: 3)

提示：
在 geth console 模式下可以使用 eth.getBlock(區塊號) 查看區塊內容

> eth.getBlock(0)
{
  difficulty: 16,
  extraData: "0x01010101",
  gasLimit: 3141592,
  gasUsed: 0,
  hash: "0xdd97c4469e8bf4054b7c756c1d620ee21d41e5ade129adfbb5ddce3937d6f66e",
  logsBloom: "0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  miner: "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  mixHash: "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  nonce: "0x0000000000000042",
  number: 0,
  parentHash: "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  receiptsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  sha3Uncles: "0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347",
  size: 508,
  stateRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  timestamp: 0,
  totalDifficulty: 16,
  transactions: [],
  transactionsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  uncles: []
}

創世都搞定了接下來的事就更簡單了~

0x04 創建新賬號

在 geth console 模式下實際是一個 JavaScript 運行環境，有點類似 Node.js 的命令行模式。可以使用一些預設的對象方法執行一些操作。personal 對象下的 newAccount 方法可以創建新的賬號，該方法返回一個賬號地址。

personal.newAccount("yourPassphrase")
"0xe6a8faf90ddc1ec0c335d0a83f660c5de9ec12d1"

0x05 挖礦

挖礦賺取以太比獎勵，由于創世區塊中難度值設置的很低因此不會很難挖。

miner.start()

挖礦同時可以用 geth attach 命令打開另一個終端查看賬戶余額

geth attach $HOME/privateNet/bootnode/geth.ipc
...
> eth.getBalance(eth.accounts[0])

0x06 創建新節點

都說區塊鏈是去中心化的賬本那么可以滿足于單機挖礦？說干就干接下來創建一個新節點并將太接入我們的主節點。這里需要注意以下幾點：

新節點的 networkid 要與 boot node 一致

需要與 boot node 使用同一個創世區塊

如果多個節點都在一臺機器上注意端口區分，避免端口沖突

--port 30304

--rpcport 9545

geth --datadir $HOME/privateNet/node2 init genesis.json
geth --datadir $HOME/privateNet/node2 
--fast 
--cache 512 
--port 30304 
--networkid 1000 
--identity "node2" 
--rpc 
--rpcport 9545 
--rpccorsdomain "*" 
--nodiscover 
--verbosity 4 
console

接來下需要建立節點間的聯系

這里有三種方式：

使用 admin.addPeer() 命令手動添加 bootnode

在 boot node 上獲取 enode 信息：

admin.nodeInfo.enode
"enode://xxx"

將 boot node 的 enode 信息寫入 node2

admin.addPeer("enode://xxx");

geth console 中顯示

DEBUG[01-13|22:54:35] Ethereum peer connected                  id=b0ac9d91125e7a1b conn=inbound name=Geth/node2/v1.7.2-stable/darwin-amd64/go1.9.2

使用 admin.peers 命令可以看到兩個節點之間已經取得聯系

# boot node
> admin.peers
[{
    caps: ["eth/63"],
    id: "b0ac9d91125e7a1bebff6d473cd3a9bcf41243060e52f97c3744053c060f24c9e2c36cc181e589d46ede5559509c7dd2c8528d9d039ee5cc900e0700f56c27e7",
    name: "Geth/node2/v1.7.2-stable/darwin-amd64/go1.9.2",
    network: {
      localAddress: "[::1]:30303",
      remoteAddress: "[::1]:64087"
    },
    protocols: {
      eth: {
        difficulty: 245728379,
        head: "0x65ae6da1d42ab4ea75bc468e47912cc61cd3a51b5d406482904c7d0c51785548",
        version: 63
      }
    }
}]

# node2
> admin.peers
[{
    caps: ["eth/62", "eth/63"],
    id: "8cc33dabb8f5fa2033cf646549e6988418439c8756d96e62f418ebb57ecd0cc2cfbf7ceab4450d262331d8d4fe68358200030e6a16988f2ebe393bf6214380fe",
    name: "Geth/bootnode/v1.7.2-stable/darwin-amd64/go1.9.2",
    network: {
      localAddress: "[::1]:64087",
      remoteAddress: "[::1]:30303"
    },
    protocols: {
      eth: {
        difficulty: 245728379,
        head: "0x65ae6da1d42ab4ea75bc468e47912cc61cd3a51b5d406482904c7d0c51785548",
        version: 63
      }
    }
}]

使用 static-nodes.json 文件

除了在 geth console 下使用 admin.addPeer() 也可在 --datadir 指定的目錄中添加 static-nodes.json 文件讓節點取得聯系

[
    "enode://xxx" // boot node 地址
]

使用命令行 --bootnodes 參數指定 enode

0x07 節點間服務自發現

// 假設有 node2，node3 都加入 bootnode，驗證node2 node3 之間能否自動服務發現

參考列表

Geth Commond Line Options

Geth Private network

What-does-each-genesis-json-parameter-mean

What-do-the-parameters-in-the-ropsten-genesis-file-mean

GPU云服務器云服務器以太坊私有鏈區塊同步區塊鏈以太坊搭建以太坊區塊鏈搭建區塊鏈以太坊

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