搭建以太坊私有鏈完整版

時間 2021-01-30

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能夠直接下載程序進行安裝，也能夠下載源碼本身進行編譯安裝，本文介紹源碼編譯方式。node

源碼編譯

環境需求

正確安裝Go語言環境
正確安裝GCC：安裝GCC方法

從github下載源碼

go get github.com/ethereum/go-ethereum

編譯

Ubuntu和Mac下編譯

cd go-ethereum
make geth   或者 make all

Windows下編譯

按如下目錄結構才能正確編譯，須要下載的包請自行下載

$GOPATH$/src  
├── github.com  
│   └── ethereum  
│       └── go-ethereum  
└── golang.org  
 └── x  
     └── net

在CMD命令行下，執行如下命令進行編譯：
```
go install -v github.com/ethereum/go-ethereum/cmd/geth
go install -v github.com/ethereum/go-ethereum/cmd/evm
```
編譯成功，在$GOPATH$/bin下會出現：geth.exe和evm.exegit

配置環境變量

將 geth 添加到環境變量中 github

# ubuntu下
vi ~/.bashrc
# mac下
vi ~/.bash_profile

# 打開配置文件後，把如下內容添加到文件中
export GETH="$GOPATH/src/github.com/ethereum/go-ethereum/build"
export PATH="$PATH:$GETH/bin"

而後執行，使配置生效。golang

source ~/.bashrc

windows下，直接將bin路徑添加到Path環境變量中web

檢查是否安裝成功json

geth --help

若是輸出一些幫助提示命令，則說明安裝成功。ubuntu

搭建私有鏈

啓動私有鏈

1. 建立私有鏈數據存放目錄，例：

# ubuntu和mac
mkdir ~/privatechain
mkdir ~/privatechain/data  # data用於存放帳戶和區塊數據

# windows，在D盤創建文件夾privatechain，並在其下創建data文件夾

2. 啓動私有鏈，命令行下進入privatechain目錄，執行：

geth --datadir data --nodiscover console

則進入geth控制檯(交互式的 Javascript 執行環境)，默認端口爲8545和30303端口windows

3. 建立兩個帳戶

personal.newAccount("123456")  # 123456爲密碼

# 出現的如下一串字符，則爲建立的帳戶
"0x3bfd5f0306ffe7b93e56989fd11d5678ce32cfe6"

4. 查詢帳戶餘額

eth.getBalance(eth.accounts[0])

# 此時會顯示爲　0

建立創世區塊

1. 退出geth的控制檯

exit

1. 在privatechain目錄下，新建gensis.json，內容以下：

{  
   "alloc": {  
      "0x3bfd5f0306ffe7b93e56989fd11d5678ce32cfe6": {  
      "balance": "100000000000000000000000000"  
      }  
   },  
    "config":{  
        "chainId":10,  
        "homesteadBlock":0,  
        "eip155Block":0,  
        "eip158Block":0  
    },  
    "nonce":"0x0000000000000042",  
    "mixhash":"0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",  
    "difficulty": "0x2000",  
    "alloc": {},  
    "coinbase":"0x0000000000000000000000000000000000000000",  
    "timestamp": "0x00",  
    "parentHash":"0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",  
    "extraData": "",  
    "gasLimit":"0xffffffff"  
}

創世區塊信息寫在一個 JSON 格式的配置文件中bash

此處個人配置，在"0x3bfd5f0306ffe7b93e56989fd11d5678ce32cfe6"中預置了1億的幣網絡

各個參數的含義以下：

mixhash：與nonce配合用於挖礦，由上一個區塊的一部分生成的hash。
nonce: nonce就是一個64位隨機數，用於挖礦。
difficulty: 設置當前區塊的難度，若是難度過大，cpu挖礦就很難，這裏設置較小難度
alloc: 用來預置帳號以及帳號的以太幣數量，由於私有鏈挖礦比較容易，因此咱們也能夠不預置有幣的帳號，須要的時候本身建立便可以。
coinbase: 礦工的帳號，隨便填
timestamp: 設置創世塊的時間戳
parentHash: 上一個區塊的hash值，由於是創世塊，因此這個值是0
extraData: 附加信息，隨便填，能夠填你的個性信息
gasLimit: 該值設置對GAS的消耗總量限制，用來限制區塊能包含的交易信息總和，由於咱們是私有鏈，因此填最大。
chainId：區塊鏈的ID，公鏈以太坊是1，咱們要與其不一樣，以避免衝突

2. 建立創世塊

geth --datadir data init genesis.json

若是出現錯誤提示，能夠先刪除原來的創世塊

geth removedb --datadir data

再次執行

geth --datadir data init genesis.json

初始化成功後，會在數據目錄 data 中生成 geth 和 keystore 兩個文件夾，此時目錄結構以下：

privatechain
├── data
│   ├── geth
│   │   ├── chaindata
│   │   │   ├── 000001.log
│   │   │   ├── CURRENT
│   │   │   ├── LOCK
│   │   │   ├── LOG
│   │   │   └── MANIFEST-000000
│   │   └── lightchaindata
│   │       ├── 000001.log
│   │       ├── CURRENT
│   │       ├── LOCK
│   │       ├── LOG
│   │       └── MANIFEST-000000
│   └── keystore
└── genesis.json

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

更多操做

1. 轉帳交易

進入geth控制檯
```
geth --datadir data --networkid 10 console
```
指定網絡id（networkid）爲上面設置的10

解鎖帳戶

# 123456爲密碼
personal.unlockAccount(eth.accounts[0],"123456")

發送交易

amount = web3.toWei(10,'ether')
eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:amount})

此時查詢帳戶餘額沒發生變化，須要進行挖礦確認打包交易

2. 啓動&中止挖礦

經過 miner.start() 啓動挖礦

> miner.start(3)

其中 start 的參數表示挖礦使用的線程數。第一次啓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% 後，就會開始挖礦，此時屏幕會被挖礦信息刷屏。

中止挖礦，在 console 中輸入：

miner.stop()

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帳戶，這個帳戶叫作coinbase，默認狀況下coinbase是本地帳戶中的第一個帳戶：

> eth.coinbase
"0xfb9cc019fc650a1699d05b7fb564b83c3a72b64d"

能夠經過 miner.setEtherbase() 將其餘帳戶設置成 coinbase 便可

> miner.setEtherbase(eth.accounts[1])
true
> eth.coinbase
"0xc6b5702b15a3794374e28f41f36e1e8dbdd564df"

從新啓動挖礦，查看 eth.accounts[1] 是否能夠得到以太幣

> miner.start(3)

//等待幾秒後
> miner.stop()

查詢帳戶餘額：

> eth.getBalance(eth.accounts[0])
280000000000000000000 # wei
> eth.getBalance(eth.accounts[1])
210000000000000000000
> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]),'ether') # wei換算成ether
210

發現帳戶0 和帳號1 都有以太幣，說明 miner.setEtherbase() 設置成功。

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，能夠用web3.fromWei()將返回值換算成以太幣：

> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]),'ether')
280

> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]),'ether')
210

3. 查看交易信息

查看當前區塊總數：

eth.blockNumber

經過區塊號查看區塊：

eth.getBlock(6)

經過交易hash（hash 值包含在上面交易返回值中）查看交易：

eth.getTransaction("0x493e8aa2bcb6b2a362bdbd86b2c454279e14beea43b444aeb45c7f667bf572e2")

4. 控制檯操做命令介紹

控制檯內置了一些用來操做以太坊的 Javascript 對象，能夠直接使用這些對象。這些對象主要包括：

eth：包含一些跟操做區塊鏈相關的方法；
net：包含一些查看p2p網絡狀態的方法；
admin：包含一些與管理節點相關的方法；
miner：包含啓動&中止挖礦的一些方法；
personal：主要包含一些管理帳戶的方法；
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。

經常使用命令有：

personal.newAccount()：建立帳戶；
personal.unlockAccount()：解鎖帳戶；
eth.accounts：枚舉系統中的帳戶；
eth.getBalance()：查看帳戶餘額，返回值的單位是 Wei（Wei 是以太坊中最小貨幣面額單位，相似比特幣中的聰，1 ether = 10^18 Wei）；
eth.blockNumber：列出區塊總數；
eth.getTransaction()：獲取交易；
eth.getBlock()：獲取區塊；
miner.start()：開始挖礦；
miner.stop()：中止挖礦；
eth.coinbase：挖礦獎勵的帳戶
web3.fromWei()：Wei 換算成以太幣；
web3.toWei()：以太幣換算成 Wei；
txpool.status：交易池中的狀態；
admin.addPeer()：鏈接到其餘節點；

多節點運行

按一樣的方法在另外一臺電腦上從新啓動一個節點，注意：genesis.json的內容必須徹底相同

獲取第一個節點的enode信息

admin.nodeInfo.enode

結果以下：

"enode://fe6dd2e69ceea3eb8daddc4cb1453a00d7094df6486c214062a5d0ec5b020b9d832508b80594a323cbbd6ddb4ddd06257103a2f08173ef7e31e19f302f4e5f9e@[::]:30303?discport=0"

在第二個節點中執行添加第一個節點的操做

admin.addPeer("enode://fe6dd2e69ceea3eb8daddc4cb1453a00d7094df6486c214062a5d0ec5b020b9d832508b80594a323cbbd6ddb4ddd06257103a2f08173ef7e31e19f302f4e5f9e@192.168.137.1:30303")

注意：enode信息中的[::]替換成第一個節點的ip，問號及後面部分不須要

查看鏈接的節點

// 查看鏈接的節點數量，此處爲1
net.peerCount
// 查看鏈接的節點信息
admin.peers

結果以下：

[{
    caps: ["eth/63"],
    id: "352c2a755ea629dba803dda4e8e2708fca746838b2c91ea329713fd2c2ccbc0d1dd34fe905c1157fafb775383cf6f4f21e94a4b2533a8282806dd4fda81a5bd7",
    name: "Geth/v1.8.10-unstable-998f6564/darwin-amd64/go1.10.2",
    network: {
      inbound: true,
      localAddress: "192.168.137.1:30303",
      remoteAddress: "192.168.137.16:53022",
      static: false,
      trusted: false
    },
    protocols: {
      eth: {
        difficulty: 131072,
        head: "0x5e1fc79cb4ffa4739177b5408045cd5d51c6cf766133f23f7cd72ee1f8d790e0",
        version: 63
      }
    }
}]

此時，節點1和節點2均可以進行挖礦，而且只要有一個節點在進行挖礦，其餘節點的交易也都能正常進行。在節點1能夠查詢節點2中帳戶的餘額，也能夠在不一樣節點之間進行轉帳。