如何搭建以太坊私有鏈

J4ck_Chan 發布于2019-06-27 18:26 / 3145人閱讀

摘要：本文首發于深入淺出區塊鏈社區原文鏈接如何搭建以太坊私有鏈原文已更新，請讀者前往原文閱讀在開發以太坊時，很多時候需要搭建一條以太坊私有鏈，通過本文一起看看如何在上進行搭建。

本文首發于深入淺出區塊鏈社區
原文鏈接:如何搭建以太坊私有鏈原文已更新，請讀者前往原文閱讀

在開發以太坊時，很多時候需要搭建一條以太坊私有鏈，通過本文一起看看如何在Mac上進行搭建。

寫在前面

閱讀本文前，你應該對以太坊語言有所了解，如果你還不了解，建議你先看以太坊是什么

go-ethereum客戶端安裝

Go-ethereum客戶端通常被稱為Geth，它是個命令行界面，執行在Go上實現的完整以太坊節點。Geth得益于Go語言的多平臺特性，支持在多個平臺上使用(比如Windows、Linux、Mac)。Geth是以太坊協議的具體落地實現，通過Geth，你可以實現以太坊的各種功能，如賬戶的新建編輯刪除，開啟挖礦，ether幣的轉移，智能合約的部署和執行等等。所以，我們選擇geth工具來進行開發。由于本人是mac，所以優先使用mac進行開發啦。mac中geth安裝如下：

brew tap ethereum/ethereum
brew install ethereum

檢查是否安裝成功

geth --help

如果輸出一些幫助提示命令，則說明安裝成功。
其他平臺可參考Geth 安裝

搭建私有鏈

以太坊支持自定義創世區塊，要運行私有鏈，我們就需要定義自己的創世區塊，創世區塊信息寫在一個json格式的配置文件中。首先將下面的內容保存到一個json文件中，例如genesis.json。
json文件內容如下:

{
  "config": {
        "chainId": 10, 
        "homesteadBlock": 0,
        "eip155Block": 0,
        "eip158Block": 0
    },
  "alloc"      : {},
  "coinbase"   : "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  "difficulty" : "0x20000",
  "extraData"  : "",
  "gasLimit"   : "0x2fefd8",
  "nonce"      : "0x0000000000000042",
  "mixhash"    : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp"  : "0x00"
}

初始化：寫入創世區塊

準備好創世區塊json配置文件后，需要初始化區塊鏈，將上面的創世區塊信息寫入到區塊鏈中。首先要新建一個目錄data0用來存放區塊鏈數據(其實，這個目錄data0就相當于一個根節點。當我們基于genesis.json生成根節點后，其他人就可以來連接此根節點，從而能進行交易)。data0目錄結構如圖所示：

接下來進入privatechain目錄中，執行初始化命令：

cd privatechain
geth --datadir data0 init genesis.json

上面的命令的主體是 geth init，表示初始化區塊鏈，命令可以帶有選項和參數，其中--datadir選項后面跟一個目錄名，這里為 data0，表示指定數據存放目錄為 data0， genesis.json是init命令的參數。

運行上面的命令，會讀取genesis.json文件，根據其中的內容，將創世區塊寫入到區塊鏈中。如果看到log信息中含有Successfully wrote genesis state字樣，說明初始化成功。

初始化成功后的目錄如下：

其中geth/chaindata中存放的是區塊數據，keystore中存放的是賬戶數據。

啟動私有鏈節點

初始化完成后，就有了一條自己的私有鏈，之后就可以啟動自己的私有鏈節點并做一些操作，在終端中輸入以下命令即可啟動節點：

geth --datadir data0 --networkid 1108 console

上面命令的主體是geth console，表示啟動節點并進入交互式控制臺，--datadir選項指定使用data0作為數據目錄，--networkid選項后面跟一個數字，這里是1108，表示指定這個私有鏈的網絡id為1108。網絡id在連接到其他節點的時候會用到，以太坊公網的網絡id是1，為了不與公有鏈網絡沖突，運行私有鏈節點的時候要指定自己的網絡id(上面命令可能會運行失敗，我直接重啟mac，再進入到privateChain目錄中，簡單粗暴)。

運行上面的命令后，就啟動了區塊鏈節點并進入了Javascript Console：

這是一個交互式的Javascript執行環境，在這里面可以執行Javascript代碼，其中>是命令提示符。在這個環境里也內置了一些用來操作以太坊的Javascript對象，可以直接使用這些對象。這些對象主要包括：

eth：包含一些跟操作區塊鏈相關的方法
net：包含以下查看p2p網絡狀態的方法
admin：包含一些與管理節點相關的方法
miner：包含啟動&停止挖礦的一些方法
personal：主要包含一些管理賬戶的方法
txpool：包含一些查看交易內存池的方法
web3：包含了以上對象，還包含一些單位換算的方法

玩轉Javascript Console

進入以太坊Javascript Console后，就可以使用里面的內置對象做一些操作，這些內置對象提供的功能很豐富，比如查看區塊和交易、創建賬戶、挖礦、發送交易、部署智能合約等。接下來介紹幾個常用功能，下面的操作中，前面帶>的表示在Javascript Console中執行的命令。

創建賬戶

前面只是搭建了私有鏈，并沒有自己的賬戶，可以在js console中輸入eth.accounts來驗證：

> eth.accounts
[]

此時沒有賬戶，接下來使用personal對象來創建一個賬戶：

> personal.newAccount()
> Passphrase:
> Repeat passphrase:
"0x4a3b0216e1644c1bbabda527a6da7fc5d178b58f"

Passphrase其實就是密碼的意思，輸入兩次密碼后，就創建了一個賬戶。再次執行命令:

> personal.newAccount()
> Passphrase:
> Repeat passphrase:
"0x46b24d04105551498587e3c6ce2c3341d5988938"

這時候再去看賬戶，就有兩個了。

> eth.accounts
["0x4a3b0216e1644c1bbabda527a6da7fc5d178b58f", "0x46b24d04105551498587e3c6ce2c3341d5988938"]

賬戶默認會保存在數據目錄的keystore文件夾中。查看目錄結構，發現data0/keystore中多了兩個文件，這兩個文件就對應剛才創建的兩個賬戶，這是json格式的文本文件，可以打開查看，里面存的是私鑰經過密碼加密后的信息。

json文件中信息格式如下：

{
  "address": "4a3b0216e1644c1bbabda527a6da7fc5d178b58f",
  "crypto": {
    "cipher": "aes-128-ctr",
    "ciphertext": "238d6d48126b762c8f13e84622b1bbb7713f7244c2f24555c99b76396fae8355",
    "cipherparams": {
      "iv": "d0f5a3d3e6c1eeec77bf631bc938725d"
    },
    "kdf": "scrypt",
    "kdfparams": {
      "dklen": 32,
      "n": 262144,
      "p": 1,
      "r": 8,
      "salt": "70dc72c4eb63bea50f7637d9ff85bb53f6ca8ace17f4245feae9c0bc9abaad82"
    },
    "mac": "bd7fc0c937c39f1cbbf1ca654c33b53d7f9c644c6dacfeefe1641d2f3decea04"
  },
  "id": "57803d82-0cd4-4a78-9c29-9f9252fdcf60",
  "version": 3
}

查看賬戶余額

eth對象提供了查看賬戶余額的方法：

> eth.getBalance(eth.accounts[0])
0
> eth.getBalance(eth.accounts[1])
0

目前兩個賬戶的以太幣余額都是0，要使賬戶有余額，可以從其他賬戶轉賬過來，或者通過挖礦來獲得以太幣獎勵。

啟動&停止挖礦

通過miner.start()來啟動挖礦：

> miner.start(10)

其中start的參數表示挖礦使用的線程數。第一次啟動挖礦會先生成挖礦所需的DAG文件，這個過程有點慢，等進度達到100%后，就會開始挖礦，此時屏幕會被挖礦信息刷屏。

如果想停止挖礦，并且進度已經達到100%之后，可以在js console中輸入

miner.stop()：

注意：輸入的字符會被挖礦刷屏信息沖掉，沒有關系，只要輸入完整的miner.stop()之后回車，即可停止挖礦。

挖到一個區塊會獎勵5個以太幣，挖礦所得的獎勵會進入礦工的賬戶，這個賬戶叫做coinbase，默認情況下coinbase是本地賬戶中的第一個賬戶：

> eth.coinbase
"0x4a3b0216e1644c1bbabda527a6da7fc5d178b58f"

現在的coinbase是賬戶0，要想使挖礦獎勵進入其他賬戶，通過miner.setEtherbase()將其他賬戶設置成coinbase即可：

> miner.setEtherbase(eth.accounts[1])
true
> eth.coinbase
"0x46b24d04105551498587e3c6ce2c3341d5988938"

挖到區塊以后，賬戶0里面應該就有余額了：

> eth.getBalance(eth.accounts[0])
2.31e+21

getBalance()返回值的單位是wei，wei是以太幣的最小單位，1個以太幣=10的18次方個wei。要查看有多少個以太幣，可以用web3.fromWei()將返回值換算成以太幣：

> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]),"ether")
2310

發送交易

截止目前，賬戶一的余額還是0：

> eth.getBalance(eth.accounts[1])
0

可以通過發送一筆交易，從賬戶0轉移10個以太幣到賬戶1：

> amount = web3.toWei(10,"ether")
"10000000000000000000"
> eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:amount})
Error: authentication needed: password or unlock
    at web3.js:3143:20
    at web3.js:6347:15
    at web3.js:5081:36
    at :1:1

這里報錯了，原因是賬戶每隔一段時間就會被鎖住，要發送交易，必須先解鎖賬戶，由于我們要從賬戶0發送交易，所以要解鎖賬戶0：

> personal.unlockAccount(eth.accounts[0])
Unlock account 0x4a3b0216e1644c1bbabda527a6da7fc5d178b58f
Passphrase: 
true

輸入創建賬戶時設置的密碼，就可以成功解鎖賬戶。然后再發送交易：

> amount = web3.toWei(10,"ether")
"10000000000000000000"
> eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:amount})
INFO [03-07|11:13:11] Submitted transaction                    fullhash=0x1b21bba16dd79b659c83594b0c41de42debb2738b447f6b24e133d51149ae2a6 recipient=0x46B24d04105551498587e3C6CE2c3341d5988938
"0x1b21bba16dd79b659c83594b0c41de42debb2738b447f6b24e133d51149ae2a6"

我們去查看賬戶1中的余額：

> eth.getBalance(eth.accounts[1])
0

發現還沒轉過去，此時交易已經提交到區塊鏈，但還未被處理，這可以通過查看txpool來驗證：

> txpool.status
{
  pending: 1,
  queued: 0
}

其中有一條pending的交易，pending表示已提交但還未被處理的交易。

要使交易被處理，必須要挖礦。這里我們啟動挖礦，然后等待挖到一個區塊之后就停止挖礦：

> miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();

當miner.stop()返回true后，txpool中pending的交易數量應該為0了，說明交易已經被處理了，而賬戶1應該收到幣了：

> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]),"ether")
10

查看交易和區塊

eth對象封裝了查看交易和區塊信息的方法。

查看當前區塊總數：

> eth.blockNumber
463

通過區塊號查看區塊：

> eth.getBlock(66)
{
  difficulty: 135266,
  extraData: "0xd783010802846765746886676f312e31308664617277696e",
  gasLimit: 3350537,
  gasUsed: 0,
  hash: "0x265dfcc0649bf6240812256b2b9b4e3ae48d51fd8e43e25329ac111556eacdc8",
  logsBloom: "0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  miner: "0x4a3b0216e1644c1bbabda527a6da7fc5d178b58f",
  mixHash: "0xaf755722f62cac9b483d3437dbc795f2d3a02e28ec03d39d8ecbb6012906263c",
  nonce: "0x3cd80f6ec5c2f3e9",
  number: 66,
  parentHash: "0x099776a52223b892d13266bb3aec3cc04c455dc797185f0b3300d39f9fc0a8ec",
  receiptsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  sha3Uncles: "0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347",
  size: 535,
  stateRoot: "0x0c9feec5a201c8c98618331aecbfd2d4d93da1c6064abd0c41ae649fc08d8d06",
  timestamp: 1520391527,
  totalDifficulty: 8919666,
  transactions: [],
  transactionsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  uncles: []
}

通過交易hash查看交易：

> eth.getTransaction("0x1b21bba16dd79b659c83594b0c41de42debb2738b447f6b24e133d51149ae2a6")
{
  blockHash: "0x1cb368a27cc23c786ff5cdf7cd4351d48f4c8e8aea2e084a5e9d7c480449c79a",
  blockNumber: 463,
  from: "0x4a3b0216e1644c1bbabda527a6da7fc5d178b58f",
  gas: 90000,
  gasPrice: 18000000000,
  hash: "0x1b21bba16dd79b659c83594b0c41de42debb2738b447f6b24e133d51149ae2a6",
  input: "0x",
  nonce: 0,
  r: "0x31d22686e0d408a16497becf6d47fbfdffe6692d91727e5b7ed3d73ede9e66ea",
  s: "0x7ff7c14a20991e2dfdb813c2237b08a5611c8c8cb3c2dcb03a55ed282ce4d9c3",
  to: "0x46b24d04105551498587e3c6ce2c3341d5988938",
  transactionIndex: 0,
  v: "0x38",
  value: 10000000000000000000
}

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