关于quorum的介绍可以看一些这几篇文章:
https://blog.csdn.net/about_blockchain/article/details/78684901
https://blog.csdn.net/about_blockchain/article/details/78750686
https://blog.csdn.net/about_blockchain/article/details/78814873
本文参考官网教程:https://github.com/jpmorganchase/quorum-examples/tree/master/examples/7nodes
官网教程中创建了7个节点,由这7个节点来模拟联盟链网络。
作为联盟链,节点接入是有权限要求的,通过permissioned-nodes.json文件和permissioned参数来控制哪些节点可以和本节点建立连接,后面会详解。对原来教程中有些比较省略,本文会将一些省略的地方介绍。
一、下载资源
1、首先安装quorum
git clone --recursive https://github.com/jpmorganchase/quorum.git
cd quorum
make all
编译完后,quorum/build/bin目录下会生成如下文件列表
abigen bootnode evm examples faucet geth p2psim puppeth rlpdump swarm wnode
将上面这些加入系统path中。
2、获取costellation-node可执行文件
https://github.com/jpmorganchase/constellation/releases
下载下来后解压,得到constellation-node,加入系统PATH中。
3、下载教程样例:
git clone https://github.com/jpmorganchase/quorum-examples
二、搭建raft共识的联盟链
因为联盟间一般是存在信任关系,因此可以使用raft共识算法,这个算法可以容忍节点挂掉,但不能容忍拜占庭错误,即不能存在恶意节点。这样就不用以太坊中的pow算法了,节省cup、内存,而且出块时间块。另外,这个算法中不会存在空块,节省大量空间,如果没有交易,那么生成区块就暂停。
1、初始化,创建7个节点,其中1-4号节点是permissioned节点,即这些节点只允许和permissioned-nodes.json中的节点建立连接,其他节点无法连接到这个节点。初始化的脚本如下:
raft-init.sh
#!/bin/bash
set -u
set -e
echo "[*] Cleaning up temporary data directories"
rm -rf qdata
mkdir -p qdata/logs
echo "[*] Configuring node 1 (permissioned)"
mkdir -p qdata/dd1/{keystore,geth}
cp permissioned-nodes.json qdata/dd1/static-nodes.json
cp permissioned-nodes.json qdata/dd1/
cp keys/key1 qdata/dd1/keystore
cp raft/nodekey1 qdata/dd1/geth/nodekey
geth --datadir qdata/dd1 init genesis.json
echo "[*] Configuring node 2 (permissioned)"
mkdir -p qdata/dd2/{keystore,geth}
cp permissioned-nodes.json qdata/dd2/static-nodes.json
cp permissioned-nodes.json qdata/dd2/
cp keys/key2 qdata/dd2/keystore
cp raft/nodekey2 qdata/dd2/geth/nodekey
geth --datadir qdata/dd2 init genesis.json
echo "[*] Configuring node 3 (permissioned)"
mkdir -p qdata/dd3/{keystore,geth}
cp permissioned-nodes.json qdata/dd3/static-nodes.json
cp permissioned-nodes.json qdata/dd3/
cp keys/key6 qdata/dd3/keystore
cp keys/key3 qdata/dd3/keystore
cp raft/nodekey3 qdata/dd3/geth/nodekey
geth --datadir qdata/dd3 init genesis.json
echo "[*] Configuring node 4 (permissioned)"
mkdir -p qdata/dd4/{keystore,geth}
cp permissioned-nodes.json qdata/dd4/static-nodes.json
cp permissioned-nodes.json qdata/dd4/
cp keys/key4 qdata/dd4/keystore
cp raft/nodekey4 qdata/dd4/geth/nodekey
geth --datadir qdata/dd4 init genesis.json
echo "[*] Configuring node 5"
mkdir -p qdata/dd5/{keystore,geth}
cp permissioned-nodes.json qdata/dd5/static-nodes.json
cp keys/key5 qdata/dd5/keystore
cp raft/nodekey5 qdata/dd5/geth/nodekey
geth --datadir qdata/dd5 init genesis.json
echo "[*] Configuring node 6"
mkdir -p qdata/dd6/{keystore,geth}
cp permissioned-nodes.json qdata/dd6/static-nodes.json
cp raft/nodekey6 qdata/dd6/geth/nodekey
cp keys/key7 qdata/dd6/keystore
geth --datadir qdata/dd6 init genesis.json
echo "[*] Configuring node 7"
mkdir -p qdata/dd7/{keystore,geth}
cp permissioned-nodes.json qdata/dd7/static-nodes.json
cp raft/nodekey7 qdata/dd7/geth/nodekey
cp keys/key8 qdata/dd7/keystore
geth --datadir qdata/dd7 init genesis.json
以第一个节点的配置为例解释命令:
第一行:创建节点1的目录
第二行:permissioned-nodes.json中存了已经设置好的enode值,即节点的地址,通过这个值,运行geth客户端时可以将不同的节点连接起来。与普通以太坊的geth客户端不同,这里需要一个static-nodes,应该是指定和哪些节点建立连接吧。如果启动geth时不指定--permissioned,启动后本节点就会寻找static-node里面的节点建立连接。
另外,这个enode的值是与nodekey相关的,就是第五行中的nodekey文件,两者应该是一一对应的。所以第五行中将nodekey复制到这个目录中,就相当于把一个节点的唯一标识复制过去。nodekey的生成方法:运行bootnode -genkey nodekey即可生成nodekey文件,再运行bootnode -nodekey nodekey就会输出本节点的enode信息,记录下来即可。
第三行:将permissioned-node.json复制到节点1的目录下,这里面记录了哪些节点可以与本节点建立连接,不在这个列表里的节点是不能和本节点连接的。
第四行:将一个账户文件复制到节点1下的目录,启动geth后,用eth.accounts查账户,就会显示这个文件中的账户地址。
第五行:将nodekey复制到节点1目录下,它作用如上面所述。
第六行:根据创世区块信息genesis.json初始化区块链。
2、启动constellation和geth节点
(1)constellation:可以将其看成是分布式密钥服务器、PGP加密和邮件传输代理的合并,用它来实现quorum的私有机制。
使用方法:生成密钥constellation-node --generatekeys node,就会生成node.pub和node.key两个密钥文件,分别是公私钥文件。如果在生成是使用密码加密,那么在启动contellation-node时是需要输入密码的,为了方便,下面的方法中不输入密码。
下面来看启动节点的constellation-start.sh脚本:
#!/bin/bash
set -u
set -e
for i in {1..7}
do
DDIR="qdata/c$i"
mkdir -p $DDIR
mkdir -p qdata/logs
cp "keys/tm$i.pub" "$DDIR/tm.pub"
cp "keys/tm$i.key" "$DDIR/tm.key"
rm -f "$DDIR/tm.ipc"
CMD="constellation-node --url=https://127.0.0.$i:900$i/ --port=900$i --workdir=$DDIR --socket=tm.ipc --publickeys=tm.pub --privatekeys=tm.key --othernodes=https://127.0.0.1:9001/"
echo "$CMD >> qdata/logs/constellation$i.log 2>&1 &"
$CMD >> "qdata/logs/constellation$i.log" 2>&1 &
done
DOWN=true
while $DOWN; do
sleep 0.1
DOWN=false
for i in {1..7}
do
if [ ! -S "qdata/c$i/tm.ipc" ]; then
DOWN=true
fi
done
done
其中,
第五行是代表一共启动7个节点,需要在不同的节点目录
第7-9行:建立节点目录
第10-11行:将之前生成的公私钥对放到对应几点目录中
第12行:删除之前存在的旧的 .ipc文件(如果存在的话)
第13行:启动constellation-node节点,具体参数参考https://github.com/jpmorganchase/constellation/blob/master/sample.conf
第15行:将控制台的输出定向到指定文件里,如果启动错误,可以去对应文件查看错误内容
第18-28行:等待所有constellation-node启动完毕,其中24行 -S 是查看对应文件是否存在。
可以运行./constellation-start.sh来启动测试,启动完毕后输入ps -ef | grep constellation-node可以查看进程情况,输入killall constellation-node 来终止程序运行。
(2)下面来启动7个geth节点
raft-start.sh
#!/bin/bash
set -u
set -e
mkdir -p qdata/logs
echo "[*] Starting Constellation nodes"
./constellation-start.sh
echo "[*] Starting Ethereum nodes"
set -v
ARGS="--nodiscover --raft --rpc --rpcaddr 0.0.0.0 --rpcapi admin,db,eth,debug,miner,net,shh,txpool,personal,web3,quorum --emitcheckpoints"
PRIVATE_CONFIG=qdata/c1/tm.ipc nohup geth --datadir qdata/dd1 $ARGS --permissioned --raftport 50401 --rpcport 22000 --port 21000 --unlock 0 --password passwords.txt 2>>qdata/logs/1.log &
PRIVATE_CONFIG=qdata/c2/tm.ipc nohup geth --datadir qdata/dd2 $ARGS --permissioned --raftport 50402 --rpcport 22001 --port 21001 --unlock 0 --password passwords.txt 2>>qdata/logs/2.log &
PRIVATE_CONFIG=qdata/c3/tm.ipc nohup geth --datadir qdata/dd3 $ARGS --permissioned --raftport 50403 --rpcport 22002 --port 21002 --unlock 0 --password passwords.txt 2>>qdata/logs/3.log &
PRIVATE_CONFIG=qdata/c4/tm.ipc nohup geth --datadir qdata/dd4 $ARGS --permissioned --raftport 50404 --rpcport 22003 --port 21003 --unlock 0 --password passwords.txt 2>>qdata/logs/4.log &
PRIVATE_CONFIG=qdata/c5/tm.ipc nohup geth --datadir qdata/dd5 $ARGS --raftport 50405 --rpcport 22004 --port 21004 --unlock 0 --password passwords.txt 2>>qdata/logs/5.log &
PRIVATE_CONFIG=qdata/c6/tm.ipc nohup geth --datadir qdata/dd6 $ARGS --raftport 50406 --rpcport 22005 --port 21005 --unlock 0 --password passwords.txt 2>>qdata/logs/6.log &
PRIVATE_CONFIG=qdata/c7/tm.ipc nohup geth --datadir qdata/dd7 $ARGS --raftport 50407 --rpcport 22006 --port 21006 --unlock 0 --password passwords.txt 2>>qdata/logs/7.log &
set +v
echo
echo "All nodes configured. See 'qdata/logs' for logs, and run e.g. 'geth attach qdata/dd1/geth.ipc' to attach to the first Geth node."
echo "To test sending a private transaction from Node 1 to Node 7, run './runscript.sh private-contract.js'"
其中
第7行:调用上面写的constellation-start.sh脚本,启动7个constellation
第11行:启动geth节点需要的参数,这里需要制定--raft来使用raft共识方法
第12-18行,启动7个geth节点,需要指定raftport端口号,用 --permissioned参数来指定那些节点是有连接权限的。
这样,constellation-node和geth节点都启动起来了,也就是环境已经搭建好了,可以在上面开发了。开发之前先做一下测试。
3、测试环境
zhj@zhj-HP:~/project/test_chain/quorum/quorum-examples/examples/7nodes$ ps -ef | grep constellation-node
zhj 17150 2994 4 09:23 pts/3 00:00:03 constellation-node --url=https://127.0.0.1:9001/ --port=9001 --workdir=qdata/c1 --socket=tm.ipc --publickeys=tm.pub --privatekeys=tm.key --othernodes=https://127.0.0.1:9001/
zhj 17174 2994 3 09:23 pts/3 00:00:02 constellation-node --url=https://127.0.0.2:9002/ --port=9002 --workdir=qdata/c2 --socket=tm.ipc --publickeys=tm.pub --privatekeys=tm.key --othernodes=https://127.0.0.1:9001/
zhj 17200 2994 3 09:23 pts/3 00:00:02 constellation-node --url=https://127.0.0.3:9003/ --port=9003 --workdir=qdata/c3 --socket=tm.ipc --publickeys=tm.pub --privatekeys=tm.key --othernodes=https://127.0.0.1:9001/
zhj 17218 2994 3 09:23 pts/3 00:00:03 constellation-node --url=https://127.0.0.4:9004/ --port=9004 --workdir=qdata/c4 --socket=tm.ipc --publickeys=tm.pub --privatekeys=tm.key --othernodes=https://127.0.0.1:9001/
zhj 17226 2994 3 09:23 pts/3 00:00:03 constellation-node --url=https://127.0.0.5:9005/ --port=9005 --workdir=qdata/c5 --socket=tm.ipc --publickeys=tm.pub --privatekeys=tm.key --othernodes=https://127.0.0.1:9001/
zhj 17265 2994 4 09:23 pts/3 00:00:03 constellation-node --url=https://127.0.0.6:9006/ --port=9006 --workdir=qdata/c6 --socket=tm.ipc --publickeys=tm.pub --privatekeys=tm.key --othernodes=https://127.0.0.1:9001/
zhj 17282 2994 3 09:23 pts/3 00:00:03 constellation-node --url=https://127.0.0.7:9007/ --port=9007 --workdir=qdata/c7 --socket=tm.ipc --publickeys=tm.pub --privatekeys=tm.key --othernodes=https://127.0.0.1:9001/
zhj 17690 11030 0 09:24 pts/6 00:00:00 grep --color=auto constellation-node
zhj@zhj-HP:~/project/test_chain/quorum/quorum-examples/examples/7nodes$ ps -ef |grep geth
zhj 17354 2994 1 09:23 pts/3 00:00:05 geth --datadir qdata/dd1 --nodiscover --raft --rpc --rpcaddr 0.0.0.0 --rpcapi admin,db,eth,debug,miner,net,shh,txpool,personal,web3,quorum --emitcheckpoints --permissioned --raftport 50401 --rpcport 22000 --port 21000 --unlock 0 --password passwords.txt
zhj 17355 2994 1 09:23 pts/3 00:00:05 geth --datadir qdata/dd2 --nodiscover --raft --rpc --rpcaddr 0.0.0.0 --rpcapi admin,db,eth,debug,miner,net,shh,txpool,personal,web3,quorum --emitcheckpoints --permissioned --raftport 50402 --rpcport 22001 --port 21001 --unlock 0 --password passwords.txt
zhj 17356 2994 2 09:23 pts/3 00:00:08 geth --datadir qdata/dd3 --nodiscover --raft --rpc --rpcaddr 0.0.0.0 --rpcapi admin,db,eth,debug,miner,net,shh,txpool,personal,web3,quorum --emitcheckpoints --permissioned --raftport 50403 --rpcport 22002 --port 21002 --unlock 0 --password passwords.txt
zhj 17357 2994 1 09:23 pts/3 00:00:05 geth --datadir qdata/dd4 --nodiscover --raft --rpc --rpcaddr 0.0.0.0 --rpcapi admin,db,eth,debug,miner,net,shh,txpool,personal,web3,quorum --emitcheckpoints --permissioned --raftport 50404 --rpcport 22003 --port 21003 --unlock 0 --password passwords.txt
zhj 17358 2994 1 09:23 pts/3 00:00:05 geth --datadir qdata/dd5 --nodiscover --raft --rpc --rpcaddr 0.0.0.0 --rpcapi admin,db,eth,debug,miner,net,shh,txpool,personal,web3,quorum --emitcheckpoints --raftport 50405 --rpcport 22004 --port 21004 --unlock 0 --password passwords.txt
zhj 17359 2994 1 09:23 pts/3 00:00:04 geth --datadir qdata/dd6 --nodiscover --raft --rpc --rpcaddr 0.0.0.0 --rpcapi admin,db,eth,debug,miner,net,shh,txpool,personal,web3,quorum --emitcheckpoints --raftport 50406 --rpcport 22005 --port 21005 --unlock 0 --password passwords.txt
zhj 17360 2994 1 09:23 pts/3 00:00:04 geth --datadir qdata/dd7 --nodiscover --raft --rpc --rpcaddr 0.0.0.0 --rpcapi admin,db,eth,debug,miner,net,shh,txpool,personal,web3,quorum --emitcheckpoints --raftport 50407 --rpcport 22006 --port 21006 --unlock 0 --password passwords.txt
zhj 17946 11030 0 09:29 pts/6 00:00:00 grep --color=auto geth
说明节点都已正常运行,下面连接第一个节点的geth控制台:
输入geth attach qdata/dd1/geth.ipc,查看基本信息:
zhj@zhj-HP:~/project/test_chain/quorum/quorum-examples/examples/7nodes$ geth attach qdata/dd1/geth.ipc
Welcome to the Geth JavaScript console!
instance: Geth/v1.7.2-stable-fd0e3b9d/linux-amd64/go1.10.1
coinbase: 0xed9d02e382b34818e88b88a309c7fe71e65f419d
at block: 0 (Thu, 01 Jan 1970 08:00:00 CST)
datadir: /home/zhj/project/test_chain/quorum/quorum-examples/examples/7nodes/qdata/dd1
modules: admin:1.0 debug:1.0 eth:1.0 miner:1.0 net:1.0 personal:1.0 raft:1.0 rpc:1.0 txpool:1.0 web3:1.0
> eth.accounts
["0xed9d02e382b34818e88b88a309c7fe71e65f419d"]
> acc0 = eth.accounts[0]
"0xed9d02e382b34818e88b88a309c7fe71e65f419d"
> eth.getBalance(acc0)
1e+27
> eth.blockNumber
0
可以看到有一个账户地址,就是复制进去的账户,里面有余额(在创世文件里设置的),现在的区块数目是0,现在没有交易,是不产生区块的,下面进行发送一笔交易。
连接第7个节点的geth控制台,查看账户和余额:
zhj@zhj-HP:~/project/test_chain/quorum/quorum-examples/examples/7nodes$ geth attach qdata/dd7/geth.ipc
Welcome to the Geth JavaScript console!
instance: Geth/v1.7.2-stable-fd0e3b9d/linux-amd64/go1.10.1
coinbase: 0xa9e871f88cbeb870d32d88e4221dcfbd36dd635a
at block: 0 (Thu, 01 Jan 1970 08:00:00 CST)
datadir: /home/zhj/project/test_chain/quorum/quorum-examples/examples/7nodes/qdata/dd7
modules: admin:1.0 debug:1.0 eth:1.0 miner:1.0 net:1.0 personal:1.0 raft:1.0 rpc:1.0 txpool:1.0 web3:1.0
> eth.accounts
["0xa9e871f88cbeb870d32d88e4221dcfbd36dd635a"]
> acc0 =eth.accounts[0]
"0xa9e871f88cbeb870d32d88e4221dcfbd36dd635a"
> eth.getBalance(acc0)
0
然后从节点1的账户发送一笔钱到节点7的账户:
> eth.sendTransaction({from:acc0, to:"0xa9e871f88cbeb870d32d88e4221dcfbd36dd635a", value: 100000})
"0xa0da7ef1632361e7b4d37f5258598bce0bbb074935c613c7e565a2c93964807f"
这时查看账户7的余额:
> eth.getBalance(acc0)
100000
再查看区块数目:
> eth.blockNumber
1
可以看到因为这笔交易已经生成了一个区块。
如果要发送一笔私有交易,可以用privateFor来指定,例如节点1账户发送一笔私有交易给节点2的账户:
>eth.sendTransaction({from: acc0, to: acc1, value: 10000, privateFor:["QfeDAys9MPDs2XHExtc84jKGHxZg/aj52DTh0vtA3Xc="]})
"0x241c0d71035cce2891e82a883d010bbf0151e79fc3aace8966a626cf0598e7ff"
其中acc0是节点1的账户,acc1是节点2的账户,privateFor后面的地址是tm2.pub中的内容,返回的交易的地址,下面查看这笔交易:
> eth.getTransaction("0x241c0d71035cce2891e82a883d010bbf0151e79fc3aace8966a626cf0598e7ff")
{
blockHash: "0x6e74d807e1951e168489e54b23dd39f367f62312b1463a160c8730ad360f48bf",
blockNumber: 1,
from: "0xed9d02e382b34818e88b88a309c7fe71e65f419d",
gas: 90000,
gasPrice: 18000000000,
hash: "0x241c0d71035cce2891e82a883d010bbf0151e79fc3aace8966a626cf0598e7ff",
input: "0x33e358398b2bc693db176718211e9a80b2d2cf58df79e7a760c9b68baa2f41d95a5bec625b3f3eb3b0bb996afb6692e8187164fed745ebd726abd74455895d90",
nonce: 0,
r: "0xfa734439ccc3f8d54f22a012703d951a0891c2914b1361967e3f755466f778b6",
s: "0x79ba2235b3d049e3132a32e4bac3d6023f3c460875d098a61c6c829d3c65af7f",
to: "0xca843569e3427144cead5e4d5999a3d0ccf92b8e",
transactionIndex: 0,
v: "0x25",
value: 100000
}
其中倒数第二行的v字段值是0x25,即37。当值为37、 38时代表是一笔私有交易。
(7.13补充:我又试了一下,现在quorum还不支持私有交易发送以太币,上面这笔私有交易可以成功发送并被记录在区块里,但是查一下双方的余额时,发现都没有改变。github上开发者是这么说的:链接。但是私有合约可以正常执行,下一篇文章中有具体介绍)
本篇到此结束,下一篇文章介绍在quorum上部署和执行智能合约。