区块链学堂（第三课）：以太坊生产网络/测试网络/私有网络+Geth 搭建私有网络实战

要理解以太坊 PrivateNetwork 先要理解以太坊的两种官方网络，目前以太坊官方提供了两种网络：

1. 生产环境网络
2. 测试网络 TestNet

下面将分别简单讲解下这两种网络。

以太坊生产网络

以太坊的生产网络顾名思义，也就是产生真正有价值的 的以太币的网络。 目前生产网络目前已经生成了300万以上的区块，还在持续生成中。挖矿挖出来的每个以台币在10美金以上。 生产环境下的以太坊状态时如此的（截图自2017-02-17）

生产环境网络优点

1. 全球化的，部署在Internet环境上的，
2. 智能合约的代码，执行，区块的调用，都可以清晰的查看到。
3. 部署在生产环境上的智能合约，全世界任何应用都可以调用

缺点：

1. 任何合约执行都会消耗真实的以太币，也就是真实的现金。不适合开发、调试和测试，
2. 所有节点是全球化的，速度较慢
3. 且对于部分商业应用来说，只需要一部分节点，例如分布式部署的10-20台服务器即可。而不需要遍布全球的网络。

 

以太坊测试网络 TestNet

 

以太坊的测试网络也是官方提供的，顾名思义就是专供用户来开发、调试和测试的。 上面的合约执行不消耗真实的以太币。也就是不花钱

所以如果开发简单的智能合约的话，用测试网络也就足够了，用户可以把更多的精力集中在智能合约的编写上。

但因为网络是官方提供的，因此对于以太坊技术的底层实现、Geth的各种参数接口、整个以太坊的技术真实性能的理解就会弱很多。所以从开发的角度来说，一个更好的选择是Private Network，可以从技术的底层去深入理解以太坊。

测试环境网络优点

1. 合约执行不消耗真实货币
2. 全球化的，部署在Internet环境上的，
3. 智能合约的代码，执行，区块的调用，都可以清晰的查看到。
4. 部署在测试环境上的智能合约，全世界任何应用都可以调用

缺点：

1. 所有节点是全球化的，速度较慢
2. 测试网络不可能作为商业应用的实际落地环境

 

以太坊私有网络 PrivateNetwork

 

以太坊的私有网络，顾名思义就是由用户自己通过Geth创建的私有网络，是一个非常适合开发、调试和测试的网络

优点

1. 方便开发者深入理解以太坊的技术底层
2. 因为节点相对较少，速度较快
3. 用户可以随时创建，随时销毁，随时重建一个以太坊网络
4. 随意的增加节点数目，或者删除节点，
5. 既可以在服务器上建立，也可以在自己的windows或者Mac机器上建立，
6. 甚至一台机器可以建立多个节点，在一台机器上实现多节点的私有网络。

缺点

1. 因为不是全球化的，只有在私有网络内的节点才能查看智能合约的执行、调用等。

下一章讲解：实战搭建私有网络！

在本章中我们将实战如何使用Geth，如何搭建以太坊的私有网络。

之前说过Geth是三种实现以太坊协议的工具之一，由于Geth是官方推崇的以及个人精力有限，对于另外两种工具的搭建私有网络，请参考网上资料。
下面的Geth实战，在MacBook上实现，对于Windows方面，比较类似。

 

Step 1: 建立目录和genesis.json

 

• 在命令行模式创建一个目录，例如tmpPrivate

• 创建文件genesis.json, 并填入如下内容。

  {
    "nonce": "0x0000000000000042",
    "timestamp": "0x0",
    "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
    "extraData": "0x0",
    "gasLimit": "0x80000000",
    "difficulty": "0x1",
    "mixhash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
    "coinbase": "0x3333333333333333333333333333333333333333",
    "alloc": {     }
  }
  

  用户可以vim，也可以用其他编辑器如sublime等，个人推荐使用Atom
  Atom 官网地址： https://atom.io/
  Atom 是一个由谷歌支持发布的文本编辑器, 一个你可以自定义做任何事情的现代编辑器，后面涉及文件和代码演示会主要在Atom上执行。

创建完成后，在Atom中，本文件夹下应该只有一个genesis.json

 

Step 2: 执行命令，创建创世区块

 

• 切换回命令行，执行命令，制造创世区块

  geth --datadir "./" init genesis.json
  

执行结果如下：

• 这时候可以注意一下，此时当前目录下面会新增出两个文件夹geth和keystore

geth中保存的是区块链的相关数据

keystore中保存的是该链条中的用户信息

此时从Atom中看到的目录结构是这样的：

 

Step 3：创建自己的私有链条

 

• 执行一条最简单的geth命令，来创建自己的私有链条

  geth --datadir "./" --nodiscover console 2>>geth.log
  

  geth的参数项目很多，有兴趣的可以打geth –help 来获得详细信息，我们也会在之后的章节中对关键参数项进行说明。

• 此时的命令行应该是这样的：

 

Step 4：在自己的私有链条上创建用户

 

• 输入命令eth.accounts, 我们会发现返回值为[]

这是因为此时虽然以太坊的私有链已经被创造出来，但还没有任何账户。

• 输入命令personal.newAccount("xxx"), 该命令将创造一个新的用户，该用户的密码是xxx. 当然用户也可以将xxx 改为123,或者123456，或者任意密码
• 再次输入命令 eth.accounts, 我们会发现一个新的用户被创建了出来，这就代表我们已经创建了一个账户，重复personal.newAccount() & eth.accounts 我们可以创建若干个账户出来

整个命令截图如下：

 

Step 5: 输出区块链的Log

 

• 在Step 3中，我们执行的代码

  geth --datadir "./" --nodiscover console 2>>geth.log
  

  其中的代码 console 2>> geth.log 代表将控制台的一部分输出，输出到文件geth.log上去。

• 打开另一个终端，找到geth.log的所在目录，执行命令 tail -f geth.log 从而持续的输出以太坊的日志

整个过程如下图所示：

 

Step 6: 最重要的一步来了，开始挖矿！

 

• 在命令行中执行命令 miner.start(), 开始在我们的区块链上进行挖矿

• 此时Geth.log的输出应该是这样的

一直等到100%。这个以太坊私有链就会正式启动，并持续不断的生成出以太坊来。

注意点：

1. 挖矿挖到的ether币会默认保在第一个账户中，即eth.acccounts[0]中。

2. 挖矿是执行智能合约的基础。如果停止挖矿的话，不仅以太币会停止生成，所有智能合约的调用也会不起作用。

3. 如果真的要停止挖矿，可以执行命令miner.stop()来停止挖矿

4. 按上面的命令，应该是可以实现以太坊挖矿的。如果不行的话，有可能就是之前有存在的链，此时应该删除之前的数据。在Mac下即删除~/.ethash文件夹和里面的文件即可

Step 7: 最终当挖矿启动的时候的日志是这样的

Step 8: 挖矿启动后，查看主账户的以太币数量

acc0 = eth.accounts[0]
eth.getBalance(acc0)

结果只要不为0，那就说明挖矿成功！

下一章，将讲解geth中的若干概念，以及一些基本命令