比特币开发之-------测试链

1比特币的测试区块链

你可能会惊讶地发现，有多个比特币区块链。 2009年1月3日由Satoshi Nakamoto创建的“主要”比特币块链，即本章研究的创世区块所在的网络，被称为主干网。另外还有其他用于测试的比特币区块链：现存的有testnet，segnet和regtest。我们依次看看每一个。

2Testnet——比特币的试验场

Testnet是用于测试的区块链，网络和货币的总称。 testnet是一个功能齐全的在线P2P网络，包括钱包，测试比特币（testnet币），挖矿以及类似主干网的所有其他功能。实际上它和主网只有两个区别：testnet币是毫无价值的，挖掘难度足够低，任何人都可以相对容易地使用testnet币）。

任何打算在比特币主干网上用于生产的软件开发都应该首先在testnet上用测试币进行测试。这样可以保护开发人员免受由于软件错误而导致的金钱损失，也可以保护网络免受由于软件错误导致的意外攻击。

然而，保持测试币的无价值和易挖掘并不容易。尽管有来自开发商的呼吁，但还是有人使用先进的设备（GPU和ASIC）在testnet上挖矿。这就增加了难度，使用CPU挖矿不可能，导致获取测试币非常困难，以致于人们开始赋予其一定价值，所以测试币并不是毫无价值。结果，时不时地testnet必须被报废并重新从创始区块启动，重新进行难度设置。

目前的testnet被称为testnet3，是testnet的第三次迭代，于2011年2月重启，重置了之前的testnet网络的难度。

请记住，testnet3是一个大区块链，在2017年初超过20 GB。完全同步需要一天左右的时间，并占用您的计算机资源。它不像主干网，也不是“轻量级”。运行testnet节点的一个好方法就是将其运行为一个专用的虚拟机镜像（例如，VirtualBox，Docker，Cloud Server等）。

9.9.1.1使用testnet

像几乎所有其他比特币软件一样，Bitcoin Core完全支持在testnet网络运行而不是只能在主干网上运行，还允许您进行测试币挖矿并运行一个testnet全节点。

如果要在testnet上启动Bitcoin Core，而不是在主干网启动，您可以使用testnet开关：

$ bitcoind -testnet

在日志中，您应该会看到，bitcoind正在默认bitcoind目录的testnet3子目录中构建一个新的区块链：

bitcoind: Using data directory /home/username/.bitcoin/testnet3

要连接bitcoind，可以使用bitcoin-cli命令行工具，但是要记得切换到testnet模式：

$ bitcoin-cli -testnet getinfo

{
  "version": 130200,
  "protocolversion": 70015,
  "walletversion": 130000,
  "balance": 0.00000000,
  "blocks": 416,
  "timeoffset": 0,
  "connections": 3,
  "proxy": "",
  "difficulty": 1,
  "testnet": true,
  "keypoololdest": 1484801486,
  "keypoolsize": 100,
  "paytxfee": 0.00000000,
  "relayfee": 0.00001000,
  "errors": ""
}

您还可以使用getblockchaininfo命令确认testnet3区块链的详细信息和同步进度：

$ bitcoin-cli -testnet getblockchaininfo

{
  "chain": "test",
  "blocks": 1088,
  "headers": 139999,
  "bestblockhash": "0000000063d29909d475a1c4ba26da64b368e56cce5d925097bf3a2084370128",
  "difficulty": 1,
  "mediantime": 1337966158,
  "verificationprogress": 0.001644065914099759,
  "chainwork": "0000000000000000000000000000000000000000000000000000044104410441",
  "pruned": false,
  "softforks": [

  [...]

在testnet3上，你也可以运行使用其他语言和框架实现的全节点来实验和学习，例如btcd（用Go编写）和bcoin（用JavaScript编写）。

在2017年初，testnet3支持主网的所有功能，也包括在主干网络上尚未激活的隔离见证（Segregated Witness（见[segwit]隔离见证章节））。 因此，testnet3也可用于测试隔离见证功能。

3 Segnet—隔离见证测试网络

2016年，启动了一个特殊用途的测试网络，以帮助开发和测试隔离见证（也称为segwit;见[segwit]）。 该测试区块链称为segnet，可以通过运行Bitcoin Core的特殊版本（分支）来连接。

由于已经将segwit添加到testnet3中，因此后来不再使用segnet来测试segwit功能。

在将来，我们可能会看到其他专门用于测试单个功能或主要架构更改（如segnet）的测试网络区块链。

4 Regtest--本地区块链

Regtest代表“回归测试”，是一种比特币核心功能，允许您创建本地区块链以进行测试。 与testnet3（它是一个公共和共享的测试区块链）不同，regtest区块链旨在作为本地测试的封闭系统运行。 您从头开始启动regtest区块链，创建一个本地的创世区块。 您可以将其他节点添加到网络中，或者使用单个节点运行它来测试Bitcoin Core软件。

要在regtest模式下启动Bitcoin Core，您可以使用regtest标志：

$ bitcoind -regtest

就像使用testnet一样，Bitcoin Core将在bitcoind默认目录的regtest子目录下初始化一个新的区块链：

bitcoind: Using data directory /home/username/.bitcoin/regtest

要使用命令行工具，还需要指定regtest标志。 我们来试试getblockchaininfo命令来检查regtest区块链：

$ bitcoin-cli -regtest getblockchaininfo

{
  "chain": "regtest",
  "blocks": 0,
  "headers": 0,
  "bestblockhash": "0f9188f13cb7b2c71f2a335e3a4fc328bf5beb436012afca590b1a11466e2206",
  "difficulty": 4.656542373906925e-10,
  "mediantime": 1296688602,
  "verificationprogress": 1,
  "chainwork": "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000002",
  "pruned": false,
  [...]

你可以看到，还没有任何区块。 让我们开始挖一些（500块），赚取奖励：

$ bitcoin-cli -regtest generate 500

[
  "7afed70259f22c2bf11e406cb12ed5c0657b6e16a6477a9f8b28e2046b5ba1ca",
  "1aca2f154a80a9863a9aac4c72047a6d3f385c4eec5441a4aafa6acaa1dada14",
  "4334ecf6fb022f30fbd764c3ee778fabbd53b4a4d1950eae8a91f1f5158ed2d1",
  "5f951d34065efeaf64e54e91d00b260294fcdfc7f05dbb5599aec84b957a7766",
  "43744b5e77c1dfece9d05ab5f0e6796ebe627303163547e69e27f55d0f2b9353",
   [...]
  "6c31585a48d4fc2b3fd25521f4515b18aefb59d0def82bd9c2185c4ecb754327"
]

挖掘所有这些块只需要几秒钟，这样就可以很容易地进行测试。 如果您检查您的钱包余额，您将看到您获得了前400个区块的奖励（Coinbase的奖励必须挖满100块之后才能花费）：

$ bitcoin-cli -regtest getbalance

12462.50000000

5使用测试块链进行开发

Bitcoin的各种区块链（regtest，segnet，testnet3，以及主干网）为比特币开发提供了一系列测试环境。 无论您是开发比特币核心还是另一个全节点共识客户端，诸如钱包，交易所，电子商务网站等应用程序，甚至开发新颖的智能合同和复杂的脚本等等，请使用测试区块链网进行开发。

您可以使用测试区块链来建立开发管道。 在开发它时，建议在本地测试代码。

一旦您准备好在公共网络上尝试，请切换到testnet，将您的代码暴露在更加动态的环境中，并提供更多样化的代码和应用程序。

最后，一旦您确信您的代码正常工作，请切换到主网以实现生产部署。

当您进行变更，改进，错误修复等操作时，再次启动这个开发管道，首先在regtest上部署每个变更，然后在testnet上进行测试，最后实现生产。