Ethereum私有链搭建

Ethereum私有链搭建

Ethereum私有链搭建所需环境：

• Go语言环境支持

• Ethereum源码支持

有了以上支持，命令geth就可以使用了，这是搭建私有链准备工作。

1.定制创世文件

创世区块是整个区块链的开端——第一个区块，编号是0，也是唯一一个没有前驱指向的区块。协议必须确保没有其他节点会认同你的区块链版本，除非他们拥有同样的创世区块。因此你可以创造出任意多的私有测试网络。

配置自己的创世块是为了区分公有链，同一个网络中，创世块必须是一样的，否则无法联通，此方法在windows和MacOS下通用。

新建文件夹PrivateEtherNet，这里将文件夹放在目录GoWork底下，文件夹底下新建privateEtherBlock.json，用于配置传世区块的信息，内容如下：

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

解释一下各个参数的作用：

参数	作用
mixhash	与nonce配合用于挖矿，由上一个区块的一部分生成的hash。注意他和nonce的设置需要满足以太坊的Yellow paper, 4.3.4. Block Header Validity, (44)章节所描述的条件。
nonce	nonce就是一个64位随机数，用于挖矿，注意他和mixhash的设置需要满足以太坊的Yellow paper, 4.3.4. Block Header Validity, (44)章节所描述的条件。
difficulty	设置当前区块的难度，如果难度过大，cpu挖矿就很难，这里设置较小难度
alloc	用来预置账号以及账号的以太币数量，因为私有链挖矿比较容易，所以我们不需要预置有币的账号，需要的时候自己创建即可以。
coinbase	矿工的账号，随便填
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，所以这个值是0
extraData	附加信息，随便填，可以填你的个性信息
gasLimit	该值设置对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，所以填最大。

网上的资料，extraData填的内容为0x00运行回报错误：

Fatal: invalid genesis file: json: cannot unmarshal hex string without 0x prefix into Go struct field Genesis.extraData of type hexutil.Bytes

不填可运行通过。

此创世区块的定义Ethereum源码版本1.8.4，较早版本的定义方式与此不相同。

2.启动私有链节点

启动geth即可以启动以太坊的区块链，为了构建私有链 ，需要在geth启动时加入一些参数，geth参数含义如下：

参数	意义
identity	区块链的标示，随便填写，用于标示目前网络的名字
init	指定创世块文件的位置，并创建初始块
datadir	设置当前区块链网络数据存放的位置
port	网络监听端口
rpc	启动rpc通信，可以进行智能合约的部署和调试
rpcapi	设置允许连接的rpc的客户端，一般为db,eth,net,web3
networkid	设置当前区块链的网络ID，用于区分不同的网络，是一个数字
console	启动命令行模式，可以在Geth中执行命令

由于geth是通过以太坊源码生成的，所以需使当前目录在GoWork/bin/，VSCode终端输入命令

geth --datadir "../PrivateEtherNet/chain" init ../PrivateEtherNet/privateEtherBlock.json

此命令创建数据存放地址PrivateEtherNet/chain并初始化创世块。

再执行：

geth --identity "Textetherum" --rpc --rpccorsdomain "*" --datadir "../PrivateEtherNet/chain" --port "30303"  --rpcapi "db,eth,net,web3,personal" --networkid 95518 console

当看到Welcome to the Geth JavaScript console!信息时，表示已经启动成功。

3.使用节点创建帐号

启动节点成功后，会进入Geth的命令行模式，输入如下命令

personal.newAccount()

系统会提示你输入账号密码，并确认，最后会显示一个新生成的账号。

0xfb6c3ab31919d42959a9adc7bfcc7fda6a8448a4

查看当前账户的以太币需执行以下命令：

eth.accounts

返回你拥有的账户地址排列

primary = eth.accounts[0]

注意：用你的账户指数取代0，这个控制台指令会返回到你第一个以太坊地址。

输入以下指令：

balance = web3.fromWei(eth.getBalance(primary), "ether");

返回值即为当前选择账户的以太币。

或者直接使用命令：eth.getBalance(eth.accounts[0])。

4.使用节点进行挖矿

在geth命令行界面，输入miner.start()即启动挖矿，输入miner.stop()即停止挖矿，不必在意挖矿刷屏，命令仍会正常执行。

节点信息可通过admin.nodeInfo命令查看。

这里再说明几个geth命令行下常用命令：

miner.setEtherbase(eth.accounts[1])  //以账户1作为coinbase，挖到区块以后，账户1的以太币就会增加
​
personal.unlockAccount(eth.accounts[0]) //解锁账户，某些情况下账户会被锁掉而不能交易或创建合约，可使用此命令解锁账户
​
amount = web3.toWei(5,'ether')
eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:amount}) //从账户0转移5个以太币到账户1
​
eth.blockNumber //查看当前区块总数
​
eth.getTransaction("0x0c59f431068937cbe9e230483bc79f59bd7146edc8ff5ec37fea6710adcab825") //通过交易hash查看交易
eth.getBlock(33)  //通过区块号查看区块

5.多节点挖矿

此处Windows平台操作时，运行一个geth命令行后，无法再运行另一个geth命令行，提示错误Fatal: Error starting protocol stack: Access is denied.，查到问题为不能打开多个终端，暂未解决此问题。

此处以MacOS平台环境说明，目标为成功运行两个节点，节点0和节点1，节点1连接到节点0

运行节点0

1. 创建数据存放地址PrivateEtherNet/chain/00并初始化创世块，./geth --datadir "../PrivateEtherNet/chain/00" init "../PrivateEtherNet/privateEtherBlock.json"

2. 启动geth命令行./geth --rpc --datadir "../PrivateEtherNet/chain/00" --rpcapi "db,eth,net,web3,personal" --networkid 95518 console

3. 创建账户personal.newAccount("111111")，参数为账户密码

4. 获取当前节点的信息admin.nodeInfo.enode，得到enode://429d21ba4915fa37b5d66e78bae48e82c76601306ae4cab2f0abebd5619f1ec02f10a216078b12fb71386adca122d7e4f124536738a0dee37137c1e3d2c9f840@222.73.203.10:30303

5. 开始挖矿miner.start(1)

运行节点1

1. 创建数据存放地址PrivateEtherNet/chain/01并初始化创世块，./geth --datadir "../PrivateEtherNet/chain/01" init "../PrivateEtherNet/privateEtherBlock.json"，创世区块的参数需与节点0相同，否则是两条链

2. 启动geth命令行./geth --rpc --datadir "../PrivateEtherNet/chain/01" --rpcapi "db,eth,net,web3,personal" --networkid 95518 --port 61911 --rpcport 8101 console，此处注意，默认的创建监听端口为30303，节点0监听端口即为30303，节点1需与其不同，若是不在同一服务器运行节点，则监听端口可相同；需注意节点0和节点1的networkid需相同才能保证在同一网络

3. 连接节点0admin.addPeer("enode://429d21ba4915fa37b5d66e78bae48e82c76601306ae4cab2f0abebd5619f1ec02f10a216078b12fb71386adca122d7e4f124536738a0dee37137c1e3d2c9f840@222.73.203.10:30303")

4. 创建账户personal.newAccount("111111")创建成功后显示Block synchronisation started节点1即开始同步块数据，表示两节点连接成功

在节点0的命令行中，输入命令admin.peers可查看连接到的其他节点信息，命令net.peerCount可以查看已连接到的节点数量。