美圖DPOS以太坊教程（Docker版）

時間 2019-12-05

標籤 dpos 以太教程 docker 欄目 Docker 简体版

原文原文鏈接

1、前言

最近，須要接觸區塊鏈項目的主鏈開發，在EOS、BTC、ethereum、超級帳本這幾種區塊鏈技術當中，相互對比後，最終仍是以go-ethereum爲解決方案。
以ethereum爲基準去找解決方案，最終找到了2個符合本身要求的方案，分別以下：美圖、gttc。原本是想用gttc的這個解決方案的，可是它是基於go-ethereum最新源碼來進行二次開發的，相對不穩定，所以仍是用美圖的解決方案了，畢竟這公司大一點，沒那麼多坑。javascript

2、源碼

爲了方便測試，咱們須要將節點最大驗證器數修改一下，這樣便於咱們進行簡單測試
修改consensus/dpos/dpos.go文件的maxValidatorjava

// 新值
maxValidatorSize = 21
// 舊值
maxValidatorSize = 3

3、構建

# 進入源碼根目錄
docker build . -t meitugeth

注意：構建過程當中會用到build\env.sh文件，會提示無權限，所以你須要給該文件賦予執行權限。node

sudo chmod 777 build\env.sh

4、部署

1. 建立節點數據目錄

最好事先建立好相應的目錄，不然運行後，動態建立目錄，會有權限的問題，固然也能夠經過命令進行設置目錄的權限。linux

mkdir ~/data
mkdir ~/data/meitu
mkdir ~/data/meitu/node1
mkdir ~/data/meitu/node2
mkdir ~/data/meitu/node3

2. 編寫docker-compose.yml文件

version: '3'
services: 
  meitu_node_1:
    image: meitugeth
    container_name: meitu_node_1
    build: 
      context: .
    command: --ipcpath "/root/.ethereum/geth.ipc" --port 30303
    ports: 
      - 15450:8545
      - 15460:8546
      - 10303:30303
      - 10303:30303/udp
      - 10304:30304/udp
    volumes: 
      - /etc/localtime:/etc/localtime
      - ~/data/meitu/node1/:/root/.ethereum/
    environment: 
      TZ: Asia/Shanghai

  meitu_node_2:
    image: meitugeth
    container_name: meitu_node_2
    build: 
      context: .
    command: --ipcpath "/root/.ethereum/geth.ipc" --port 30303
    depends_on: 
      - meitu_node_1
    ports: 
      - 25450:8545
      - 25460:8546
      - 20303:30303
      - 20303:30303/udp
      - 20304:30304/udp
    volumes: 
      - /etc/localtime:/etc/localtime
      - ~/data/meitu/node2/:/root/.ethereum/
    environment: 
      TZ: Asia/Shanghai

  meitu_node_3:
    image: meitugeth
    container_name: meitu_node_3
    build: 
      context: .
    command: --ipcpath "/root/.ethereum/geth.ipc" --port 30303
    depends_on: 
      - meitu_node_1
    ports: 
      - 45450:8545
      - 45460:8546
      - 40303:30303
      - 40303:30303/udp
      - 40304:30304/udp
    volumes: 
      - /etc/localtime:/etc/localtime
      - ~/data/meitu/node3/:/root/.ethereum/
    environment: 
      TZ: Asia/Shanghai

3. 啓動節點

在根目錄下啓動3個以太坊節點git

docker-compose up --build -d

4. 啓動思路

美圖以太坊這塊有2種啓動網絡：github

在創世塊裏配置好第一驗證節點，而後啓動
混合POW和DPOS，用POW進行投票，產生第一批驗證節點，並自動切換到DPOS

5. 首次啓動

1. 進入容器

進入容器命令以下：web

# 模板
docker exec -it [容器名|容器ID] /bin/sh
# 例子
docker exec -it meitu_node_1 /bin/sh
docker exec -it meitu_node_2 /bin/sh
docker exec -it meitu_node_3 /bin/sh

2. 進入geth JavaScript控制檯

# 方式一
geth attach ipc:/root/.ethereum/geth.ipc
# 方式二
docker exec -it meitu_node_1 geth attach ipc:/root/.ethereum/geth.ipc
# 方式三：使用別名
alias geth="docker exec -it meitu_node_1 geth attach ipc:/root/.ethereum/geth.ipc"

3. 建立帳戶

進入geth JavaScript 控制檯後，需喲啊建立帳戶，命令以下;docker

# 模板
personal.newAccount('名稱')
# 例子
personal.newAccount('test001')
"0x849f9442198282fb21539351edb0378463e4c251"
personal.newAccount('test002')
"0x2c08f54d5b324c0175ea53b997f5ce1f61a7e4ed"
personal.newAccount('test003')
"0xc4118320f3d3c37a2ca8dad5c2f2a40f2a23ba02"

建立成功後，須要將返回的地址記錄起來json

loop：重複1-3步驟，在node一、node二、node3分別建立帳戶segmentfault

4. 編寫創世塊配置文件

將上一步操做生成的地址寫入到創世塊文件中，三個節點的地址分別爲：

0x849f9442198282fb21539351edb0378463e4c251
0x2c08f54d5b324c0175ea53b997f5ce1f61a7e4ed
0xc4118320f3d3c37a2ca8dad5c2f2a40f2a23ba02

將3個節點地址列入第一批驗證人列表

{
    "config": {
        "chainId": 7777,
        "eip155Block": 0,
        "eip158Block": 0,
        "byzantiumBlock":0,
        "dpos":{
            "validators":[
                "0x849f9442198282fb21539351edb0378463e4c251",
                "0x2c08f54d5b324c0175ea53b997f5ce1f61a7e4ed",
                "0xc4118320f3d3c37a2ca8dad5c2f2a40f2a23ba02"
            ]
        }
    },
    "nonce": "0x0000000000000042",
    "difficulty": "0x020000",
    "mixHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
    "coinbase": "0x0000000000000000000000000000000000000000",
    "timestamp": "0x00",
    "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
    "extraData": "0x11bbe8db4e347b4e8c937c1c8370e4b5ed33adb3db69cbdb7a38e1e50b1b82fa",
    "gasLimit": "0x500000",
    "alloc": {}
}

創世配置參數說明：

nonce：64位隨機數，用於挖礦
timestamp：創世塊的時間戳
parentHash：上一個區塊的hash值，由於是創世塊，因此這個值是0
mixHash：與nonce配合用於挖礦，由上一個區塊的一部分生成hash
extraData：附加信息，任意填寫
gasLimit：對GAS的消耗總量限制，用來限制區塊能包含的交易信息總和
difficulty：難度值，越大越難
coinbase：礦工帳號，第一個區塊挖出後將給這個礦工帳號發送獎勵的以太幣
alloc：預設帳號以及帳號的以太幣數量，測試鏈挖礦比較容易能夠不配置
chainId：指定了獨立的區塊鏈網絡ID，不一樣ID網絡的節點沒法互相鏈接

5. 初始化創世目錄

1. 刪除每一個節點下`geth`目錄，保留`keystore`

移除geth目錄，便於移除舊的無效數據，由於節點剛啓動的時候，使用的是默認創世配置，而自定義的又不同，所以須要移除。

sudo rm -rf ~/data/meitu/node1/geth
sudo rm -rf ~/data/meitu/node2/geth
sudo rm -rf ~/data/meitu/node3/geth

2. 拷貝創世配置到數據目錄

將創世配置拷貝到數據目錄中，便於容器內能訪問，至於這個目錄跟docker-compose.yml映射的目錄有關。
所以，命令也要相應的變動。

cp genesis.json ~/data/meitu/node1
cp genesis.json ~/data/meitu/node2
cp genesis.json ~/data/meitu/node3

3. 初始化創世配置

進入容器，並執行初始化命令。

# 節點1
docker exec -it meitu_node_1 /bin/sh
geth init /root/.ethereum/genesis.json
# 節點2
docker exec -it meitu_node_2 /bin/sh
geth init /root/.ethereum/genesis.json
# 節點3
docker exec -it meitu_node_3 /bin/sh
geth init /root/.ethereum/genesis.json

**loop：重複在node二、node3上分別執行init

6. 重啓節點網絡

如下命令須要在docker-compose.yml文件的當前目錄方可運行。

# 移除容器
docker-compose down
# 啓動容器
docker-compose up -d

7. 查看驗證人是否設置成功

1. 進入容器

docker exec -it meitu_node_3 /bin/sh

2. 進入geth JavaScript控制檯

geth attach ipc:/root/.ethereum/geth.ipc

3. 執行獲取驗證人列表命令

dpos.getValidators()
["0x849f9442198282fb21539351edb0378463e4c251", "0x2c08f54d5b324c0175ea53b997f5ce1f61a7e4ed", "0xc4118320f3d3c37a2ca8dad5c2f2a40f2a23ba02"]

8. 節點互聯

1. 查看節點是否互聯

admin.peers
[]

返回的數據爲[]，說明節點之間沒有互相發現。

2. 設置節點互聯

1. 查看每一個節點信息

admin.nodeInfo

確認：enode都不同，protocols都同樣。
記下三個enode

"enode://7f2f1a5818b4bb7e756036ab08834386534807bbf5c5a305ddcbefa1ff9ea99028feb00cb78322ac39340501d5b7c6147e169aadbb028daf20f8d73dbdfea98e@[::]:30303"
"enode://6ab4f74058b9c1e43d2d0c6f55f538ea7f2f366dd9f8f560024f14603333f017d3404b9c9711538289fa76504fecf33cf0e36cce7b0414604f673abe93012413@[::]:30303"
"enode://e82fecab04e5e902a9e4ea491527ea958d2cdeb83383dfa36562e32a51eedb204a541e00ef0b497704ec0e91017799a73283e53f6dffdeef492a4230626b10b6@[::]:30303"

2. 查看docker容器網絡信息

# 顯示docker全部網絡信息
docker network ls
# 查看具體網絡信息
docker network inspect [網絡名稱]
# 例子
docker network inspect docker_default

執行查看網絡信息命令後，會返回一下內容

[
    {
        "Name": "docker_default",
        "Id": "984fabf7e51b07c1984114720f98f305cc61cc26546cf9da4bcbbbc36a591351",
        "Created": "2018-12-05T06:06:13.435067024Z",
        "Scope": "local",
        "Driver": "bridge",
        "EnableIPv6": false,
        "IPAM": {
            "Driver": "default",
            "Options": null,
            "Config": [
                {
                    "Subnet": "172.20.0.0/16",
                    "Gateway": "172.20.0.1"
                }
            ]
        },
        "Internal": false,
        "Attachable": true,
        "Ingress": false,
        "ConfigFrom": {
            "Network": ""
        },
        "ConfigOnly": false,
        "Containers": {
            "263f1553108cc8ea00b76598adb6d66649287943c7d0f50d0be02963863ff45c": {
                "Name": "meitu_node_2",
                "EndpointID": "9f4114a81133bd490b501ac45fd50fe512309f9096b5468054bd074bad45a07d",
                "MacAddress": "02:42:ac:14:00:03",
                "IPv4Address": "172.20.0.3/16",
                "IPv6Address": ""
            },
            "3acd943c8e0759dc241d7cc623b1a1ca45096480dcd2fd0daa8b951407eb40bf": {
                "Name": "meitu_node_3",
                "EndpointID": "0480296c4e8217862358143a084da2d1563cd4f60105e6020434f222320681a5",
                "MacAddress": "02:42:ac:14:00:04",
                "IPv4Address": "172.20.0.4/16",
                "IPv6Address": ""
            },
            "416fe5eb074c24f032d5bd49a6be68cf293a30af17780133b9fa63663e4b7097": {
                "Name": "meitu_node_1",
                "EndpointID": "0dc00e9c6f63f844502525b34e87baf62f4de852ac46907951d4b689dd89635f",
                "MacAddress": "02:42:ac:14:00:02",
                "IPv4Address": "172.20.0.2/16",
                "IPv6Address": ""
            }
        },
        "Options": {},
        "Labels": {
            "com.docker.compose.network": "default",
            "com.docker.compose.project": "docker",
            "com.docker.compose.version": "1.23.1"
        }
    }
]

找到不一樣容器中，相應的IP地址。
記錄下每一個節點的IP，也能夠用127.0.0.1加節點映射到本機的不一樣網絡端口。

meitu_node_1 172.20.0.2
meitu_node_2 172.20.0.3
meitu_node_3 172.20.0.4

3. 添加監視器

進入節點1 geth JavaScript 控制檯後，執行如下命令：

# 添加節點2的監視器
admin.addPeer("enode://6ab4f74058b9c1e43d2d0c6f55f538ea7f2f366dd9f8f560024f14603333f017d3404b9c9711538289fa76504fecf33cf0e36cce7b0414604f673abe93012413@[172.20.0.3]:30303")
# 添加節點3的監視器
admin.addPeer("enode://e82fecab04e5e902a9e4ea491527ea958d2cdeb83383dfa36562e32a51eedb204a541e00ef0b497704ec0e91017799a73283e53f6dffdeef492a4230626b10b6@[172.20.0.4]:30303")

4.查看節點網絡

在執行完添加監視器後，執行admin.peers便可看到節點已經互聯起來。

admin.peers
[{
    caps: ["eth/62", "eth/63"],
    id: "6ab4f74058b9c1e43d2d0c6f55f538ea7f2f366dd9f8f560024f14603333f017d3404b9c9711538289fa76504fecf33cf0e36cce7b0414604f673abe93012413",
    name: "Geth/v1.7.4-stable-a487fc95/linux-amd64/go1.9.7",
    network: {
      localAddress: "172.20.0.2:60018",
      remoteAddress: "172.20.0.3:30303"
    },
    protocols: {
      eth: {
        difficulty: 131189,
        head: "0xa00badd4041033da53c0a34cce5aa59885d7f638e00e1e307b04c02ee640df19",
        version: 63
      }
    }
}, {
    caps: ["eth/62", "eth/63"],
    id: "e82fecab04e5e902a9e4ea491527ea958d2cdeb83383dfa36562e32a51eedb204a541e00ef0b497704ec0e91017799a73283e53f6dffdeef492a4230626b10b6",
    name: "Geth/v1.7.4-stable-a487fc95/linux-amd64/go1.9.7",
    network: {
      localAddress: "172.20.0.2:36700",
      remoteAddress: "172.20.0.4:30303"
    },
    protocols: {
      eth: {
        difficulty: 131076,
        head: "0xe30ff3a8d1ae16384369c45d106841ef44e83c12eae2e2c66dce1bdccc9ba4d6",
        version: 63
      }
    }
}]

注意：這一步完成了，僅僅是臨時的，每次重啓docker以後admin.peers會從新爲空。

9. 配置永久互聯

臨時互聯不方便，能夠將bootnodes配置到啓動文件中。
修改docker-compose.yml文件，將節點1的鏈接配置進去。

version: '3'
services: 
  meitu_node_1:
    image: meitugeth
    container_name: meitu_node_1
    build: 
      context: ..
    command: --ipcpath "/root/.ethereum/geth.ipc" --port 30303
    ports: 
      - 15450:8545
      - 15460:8546
      - 10303:30303
      - 10303:30303/udp
      - 10304:30304/udp
    volumes: 
      - /etc/localtime:/etc/localtime
      - ~/data/meitu/node1/:/root/.ethereum/
    environment: 
      TZ: Asia/Shanghai

  meitu_node_2:
    image: meitugeth
    container_name: meitu_node_2
    build: 
      context: ..
    command: --ipcpath "/root/.ethereum/geth.ipc" --port 30303 --bootnodes enode://7f2f1a5818b4bb7e756036ab08834386534807bbf5c5a305ddcbefa1ff9ea99028feb00cb78322ac39340501d5b7c6147e169aadbb028daf20f8d73dbdfea98e@[172.20.0.2]:30303
    depends_on: 
      - meitu_node_1
    ports: 
      - 25450:8545
      - 25460:8546
      - 20303:30303
      - 20303:30303/udp
      - 20304:30304/udp
    volumes: 
      - /etc/localtime:/etc/localtime
      - ~/data/meitu/node2/:/root/.ethereum/
    environment: 
      TZ: Asia/Shanghai

  meitu_node_3:
    image: meitugeth
    container_name: meitu_node_3
    build: 
      context: ..
    command: --ipcpath "/root/.ethereum/geth.ipc" --port 30303 --bootnodes enode://7f2f1a5818b4bb7e756036ab08834386534807bbf5c5a305ddcbefa1ff9ea99028feb00cb78322ac39340501d5b7c6147e169aadbb028daf20f8d73dbdfea98e@[172.20.0.2]:30303
    depends_on: 
      - meitu_node_1
    ports: 
      - 45450:8545
      - 45460:8546
      - 40303:30303
      - 40303:30303/udp
      - 40304:30304/udp
    volumes: 
      - /etc/localtime:/etc/localtime
      - ~/data/meitu/node3/:/root/.ethereum/
    environment: 
      TZ: Asia/Shanghai

這個時候，「主網」啓動成功了！！！

5、運行

1. 解鎖帳戶

分別在3個節點上把validator無限期解鎖，誰不解鎖誰別出塊、跳過你。
這裏源碼默認10秒1塊。
進入geth JavaScript控制檯後，執行如下命令：

# 模板
personal.unlockAccount(eth.validator,'名稱',0)
# 例子
personal.unlockAccount(eth.validator,'jce001',0)
personal.unlockAccount(eth.validator,'jce002',0)
personal.unlockAccount(eth.validator,'jce003',0)

根據美圖解釋，這裏validator和coinbase的區別：

coinbase：收取挖礦獎勵
validator：能夠設置爲其餘地址，但默認和coinbase同樣。

2. 啓動挖礦

進入geth JavaScript控制檯後，執行如下命令：

miner.start()

3. 獲取區塊信息

進入geth JavaScript控制檯後，執行如下命令：

# 模板
eth.getBlock(區塊編號)
# 例子
eth.getBlock(1)
# 結果
{
  coinbase: "0x849f9442198282fb21539351edb0378463e4c251",
  difficulty: 1,
  extraData: "0xd783010704846765746887676f312e392e37856c696e7578000000000000000084c3b20f15eb99c19bb8567d3a27a52947efb816f647cbc4491540ee5de685d54f4126d236f031d33312dfab1a5d7a895bbd4d154afd366b30918a9af6868ab300",
  gasLimit: 5237761,
  gasUsed: 0,
  hash: "0x30964585add8b4ef65529f38ebe00bb6581fc9ae7323327f7dfd666754de883b",
  logsBloom: "0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  mixHash: "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  nonce: "0x0000000000000000",
  number: 1,
  parentHash: "0x9390ffeae9812417704193667a0e106c8cd9e701217deb054737dab0325191d3",
  receiptsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  sha3Uncles: "0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347",
  size: 794,
  stateRoot: "0xc5a87ecb7262f6c507f488f5f93efa27df81550f1e7691c1ab2093a4218d2ca0",
  timestamp: 1543990290,
  totalDifficulty: 131073,
  transactions: [],
  transactionsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  uncles: [],
  validator: "0x849f9442198282fb21539351edb0378463e4c251"
}

6、測試

1. 獲取帳戶餘額

# 獲取帳戶
eth.accounts

# 獲取餘額
eth.getBalance(帳戶地址)

# 格式化長度
web3.fromWei(數值)

# 獲取格式化後的餘額，默認取第一個帳戶
web3.fromWei(eth.getBalacne(eth.accounts[0]))

# 獲取指定帳戶餘額
web3.fromWei(eth.getBalance("0x849f9442198282fb21539351edb0378463e4c251"))

2. 交易

# 模板
eth.sendTransaction({from: "發送者", to: "接受者", value: 數量})
# 例子
eth.sendTransaction({from: "0x849f9442198282fb21539351edb0378463e4c251", to: "0xc4118320f3d3c37a2ca8dad5c2f2a40f2a23ba02", value: 1000000000000000000})

經過獲取餘額判斷是否轉帳成功，也可經過返回的交易編號查詢狀況。

web3.eth.getTransactionReceipt('0x8a4104da45c736c7a671ff7974b9b9a1848ff4c001f3cbcd4eb427aab50d604f')

7、參考

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3、構建

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2. 進入geth JavaScript控制檯

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1. 刪除每一個節點下geth目錄，保留keystore

2. 拷貝創世配置到數據目錄

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1. 進入容器

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5、運行

1. 解鎖帳戶

2. 啓動挖礦

3. 獲取區塊信息

6、測試

1. 獲取帳戶餘額

2. 交易

7、參考

1. 刪除每一個節點下`geth`目錄，保留`keystore`