基于以太坊搭建私有链

[h2]简介[/h2]本文主要学习以太坊的底层操作，环境搭建，查看系统信息，账号创建，挖矿，交易，智能合约部署等操作
[h2]安装[/h2]机器：Mac
源码：https://github.com/ethereum/go-ethereum 本文以go版本的ethereum为例
如果是其它机型请参照官方安装文档

brew tap ethereum/ethereumbrew install ethereum# 如果希望基于ethereum的develop分支安装，执行 brew install ethereum --develbrew install ethereum

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[h2]初始化[/h2]以默认方式启动会连接以太坊主链，同步数据到本地，占用本地磁盘空间，所以不建议这么做。我们以私链的方式运行即可。运行私有链那么就必须定义自己的创世区块
默认方式启动，单机环境不建议使用，命令供参考

> geth或dev模式运行> get --dev console 2>> geth-log# 如果这种方式启动，进入控制台需要使用 geth attach 命令

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初始化
在指定目录下新建一个目录用于保存生成的数据

cd /tmp && mkdir blockchain && cd blockchainmkdir datatouch genesis.json目录结构如下.├── data└── genesis.json

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genesis.json：初始化私有链的配置文件，配置创世区块信息
data：存放区块链数据的目录。

genesis.json

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内容如下

{ "config": { "chainId": 15, "homesteadBlock": 0, "eip155Block": 0, "eip158Block": 0 }, "alloc": {}, "nonce": "0x0000000000000042", "difficulty": "0x020000", "mixhash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000", "coinbase": "0x0000000000000000000000000000000000000000", "timestamp": "0x00", "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000", "extraData": "0x11bbe8db4e347b4e8c937c1c8370e4b5ed33adb3db69cbdb7a38e1e50b1b82fa", "gasLimit": "0x4c4b40"}

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参数解释：

alloc：用来预设置账号以及账号的 ether 数量。因为私有链挖矿比较容易，所以我们不需要预设置账号。比如，{"0x880004bb64282fb01a3a2500ddf1f4bb5ad4b64a":{"balance":"100000000000000000000000000000"}}nonce：一个64位随机数，用于挖矿。mixhash：和 nonce 配合用于挖矿，由上一个区块的一部分生成的 hash。difficulty：设置当前区块的难度，如果难度过大，cpu挖矿就很难，所以这边设置的很小，不要跟自己过不去嘛。coinbase：默认挖矿的矿工账号。timestamp：设置创世块的时间戳。parentHash：上一个区块的hash值，因为是创世块，所以值是0。extraData：附加信息，随便填。gasLimit：设置对GAS的消耗总量限制，用来限制区块能包含的交易信息总和。因为我们是私有链，所以可以写的大一些，方便开发测试。

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接下来我们就需要将创世区块的初始信息写入区块链中，使用

geth init

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命令

cd /tmp/blockchaingeth --datadir "./data" --networkid 31415926 --rpc --rpccorsdomain "*" init ./genesis.json

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大致会输出如下信息：

INFO [03-12|19:36:02] Allocated cache and file handlesINFO [03-12|19:36:02] Writing custom genesis blockINFO [03-12|19:36:02] Persisted trie from memory databaseINFO [03-12|19:36:02] Successfully wrote genesis state

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此时的目录结构就变成如下：

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

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其中

keystore

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目录用来保存账户信息，

geth

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目录用来保存区块信息。
[h2]启动私有链[/h2]

geth --datadir data --networkid 31415926 --rpc --rpccorsdomain "*" --nodiscover console

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输出如下即表示成功进入 geth 的控制台：

Welcome to the Geth JavaScript console!instance: Geth/v1.8.2-stable/darwin-amd64/go1.10 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>

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[h2]基本操作[/h2]

创建账号

# 查看一下系统有的用户> eth.accounts[]# 查看详细的用户信息> personal# 创建两个账号用于转账，或者使用 personal.newAccount() 也会提示输入密码> personal.newAccount('123456')> personal.newAccount('123456')> eth.accounts["0x18a6581a285f40ac3faaa646e13d7c6dd87276f4", "0x2455572ef500cf8634a4090d6d6096c588013e2a"]# 此时可以看下 keystore 目录，多出了两个文件，也就是我们刚才创建的两个账户密钥（丢了它，你就等于丢了币）

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挖矿

账号创建好了，但是一开始账号都没有 ether，这时就需要挖矿获取币了。
使用

miner.start()

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命令开启挖矿，默认挖出的 ether 是存到

eth.coinbase

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账户中的，也就是第一个账户。

# 查看账号1下的余额> eth.getBalance(eth.accounts[0])# 查看coinbase账号> eth.coinbase0x18a6581a285f40ac3faaa646e13d7c6dd87276f4# 如果想要把挖到的矿存入其他账户，可以使用> miner.setEtherbase(eth.accounts[1])true开始挖矿，我们先把coinbase改成账号1> miner.setEtherbase(eth.accounts[0])true# 如果出现 miner.start() 直接返回 null 的情况，请先查看是否还未创建过账户。> miner.start(1)INFO [05-31|19:57:17] Updated mining threads threads=0INFO [05-31|19:57:17] Transaction pool price threshold updated price=18000000000INFO [05-31|19:57:17] Starting mining operationINFO [05-31|19:57:17] Commit new mining work number=12 txs=0 uncles=0 elapsed=194.667sINFO [05-31|19:57:19] Successfully sealed new block number=12 hash=82d29d…65290cINFO [05-31|19:57:19] mined potential block number=12 hash=82d29d…65290cINFO [05-31|19:57:19] Commit new mining work number=13 txs=0 uncles=0 elapsed=159.066sINFO [05-31|19:57:19] Successfully sealed new block number=13 hash=e91844…e962a6INFO [05-31|19:57:19] mined potential block number=13 hash=e91844…e962a6等到 percentage 达到100就能挖出来了，请耐心等待~，出现小锤头的时候意味着你挖到了！# 已经挖到了，我们先暂停挖矿，注意：输入的字符会被挖矿刷屏信息冲掉，没有关系，只要输入完整的miner.stop()之后回车，即可停止挖矿。正在执行的挖矿进程不会立即暂停，仍然会等到当前完整快写完后才会暂停> miner.stop()true然后查看账户余额> eth.getBalance(eth.accounts[0])112000000000000000000# 不要被这个零的个数吓到，这里默认显示的以 wei 为单位的，而 1 ether = 10^18 wei，所以我们转换一下单位立马就清晰了，> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]), 'ether')112# 嗯，其实我们目前就挖了112个ether

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[h2]转账[/h2]在转账前，我们需要先解锁账号

> personal.unlockAccount(eth.accounts[0])# 我们先转8个ether给账号2> eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:web3.toWei(8,'ether')})INFO [03-12|20:24:15] Submitted transaction fullhash=0x996a3037b75585415ece5b1dc28181833691760176b3f24066c93e7093a967e5 recipient=0x29a079BdbC6D4d122178FBe01558E5DF2D008523

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我们可以看到目前只是向区块链提交了这笔转账交易，谁来执行这笔交易呢？矿工。我们还是得开启挖矿模式，把这笔转账交易执行掉。然后我们再来看看好朋友的账户里面有多少 ether 了，

> miner.start(1)# 持续几秒> miner.stop()# 然后查看账号2的余额，已经有余额> eth.getBalance(eth.accounts[1])8000000000000000000

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[h2]连接到其它节点[/h2]连接到其它节点的前提条件：

网络必须是互通的，不能一个在局域网，一个在公网
端口开放，8545和30303
指定相同的networkid

方法一：
首先我们要知道节点二的enode信息，在节点二上执行：

> admin.nodeInfo.enode"enode://9e86289ea859ca041f235aed87a091d0cd594b377cbe13e1c5f5a08a8a280e62d4019ac54063ed6a1d0e3c3eaedad0b73c40b99a16a176993f0373ffe92be672@[::]:30303"

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然后在节点一上执行：

> admin.addPeer("enode://9e86289ea859ca041f235aed87a091d0cd594b377cbe13e1c5f5a08a8a280e62d4019ac54063ed6a1d0e3c3eaedad0b73c40b99a16a176993f0373ffe92be672@remote_ip:30303")remote_ip需要替换成节点2的IP

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返回true就说明执行成功，我们可以通过

admin.peers

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查看新增的节点信息，同步操作是异步的，可能不能立马看到节点2的信息
addPeer()的参数就是节点二的enode信息，连接成功后，节点二就会开始同步节点一的区块，同步完成后，任意一个节点开始挖矿，另一个节点会自动同步区块，向任意一个节点发送交易，另一个节点也会收到该笔交易。
方法二：
除了上面的方法，也可以在启动节点的时候指定--bootnodes选项连接到其他节点。
示例：指定两个节点

geth --bootnodes enode://pubkey1@ip1:port1,enode://pubkey2@ip2:port2

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[h2]以太坊钱包[/h2]关于以几种客户端的介绍请参考以太坊客户端介绍
我们现在以Ethereum Wallet为例来连接本地私有链，下载Ethereum Wallet后，直接点图标启动默认会链接以太坊共链。所以我们需要在命令行启动，并指定私有链地址

cd /Applications./Ethereum\ Wallet.app/Contents/MacOS/Ethereum\ Wallet --rpc "私有链ipc地址"

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私有链地址在私有链启动时，日志的第16行可以找到，以本机为例，启动命令就是

./Ethereum\ Wallet.app/Contents/MacOS/Ethereum\ Wallet --rpc /Users/moon/geth/data/geth.ipc

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如果需要连接远程节点，请参考以太坊客户端连接远程节点

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