1. 环境准备

下载geth https://ethereum.github.io/go-ethereum/downloads/
安装geth，为了方便全局使用geth命令，配置安装目录到系统环境变量path, 如 D:\\Program Files\Geth

2. 开始搭建

2.1 准备创世区块文件

每一条区块链都有一个创世块。当你第一次用geth的默认参数运行一个节点的时候，ethereum主网的创世块就会同步到你本地的数据库。对于私有链，我们通常用一个自定义的创世块，将下面的代码保存至D:\privatechain\genesis.json文件。

{
  "config": {
    "chainID": 1024,
    "homesteadBlock": 0,
    "eip155Block": 0,
    "eip158Block": 0
  },
  "alloc": {},
  "coinbase": "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  "difficulty": "0x0400",
  "extraData": "0x00",
  "gasLimit": "0x8000000",
  "nonce": "0xdeadbeefdeadbeef",
  "mixhash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp": "0x00"
}

2.2 创建创世块

下面要用上面的genesis.json创建一个创世块。进入D:\privatechain工作空间，运行下面的命令：

geth --datadir "D:\\privatechain\\book_sharing" init genesis.json

以后就用上面的数据库文件夹启动节点。

2.3 启动bootnode

2.3.1 什么是bootnode?

bootnode简化了Ethereum客户端实现，它只参与网络节点发现协议，但不运行任何高级应用程序协议。它可以用作轻量级的引导节点，以帮助在私有网络中找到对等点。
总而言之，就是一个用于节点发现或者说节点引导的轻量节点，方便联盟链的搭建~

bootnode的可执行文件和geth处于同一目录下，前面配置了系统环境变量的话就可以全局用bootnode命令了。

2.3.2 启动bootnode

先生成一个key，生成之后下次启动bootnode就不用再特意生成key了，直接用已有的key

bootnode --genkey=boot.key

然后指定nodekey来启动bootnode:

bootnode --nodekey=boot.key

上面的命令运行完，会打印出类似下面的log：

INFO [03-17|13:40:29] UDP listener up                          self=enode://b4c360879ca11b222ac910136f3fbd3939a376b346aad1fdf1f825bd35864835f163290957b68aab95888916dcba43cafa74809a56b2373a467cc1ac562f6ff9@0.0.0.0:30301

encode后面的这么一长串东西，就是这个节点的ID信息，下面启动geth节点的时候要指定连接这个bootnode~

2.4 启动节点

geth --identity "richard" --rpc --rpcport "8545" --datadir book_sharing --port "30303"  --bootnodes "enode://b4c360879ca11b222ac910136f3fbd3939a376b346aad1fdf1f825bd35864835f163290957b68aab95888916dcba43cafa74809a56b2373a467cc1ac562f6ff9@10.222.49.22:30301" --networkid="1024" --rpccorsdomain="*" console 2>>richard.log

注意到，我们把bootnode里面的0.0.0.0改成了bootnode所在机器的IP地址，如果其他机子要起节点的时候才能找到我们起的bootnode。

上面的命令的主体是geth console，这个命令就启动了一个节点并进入到它的交互模式，可以调用相应的API查看这条私链上的所有信息。输入exit命令，退出且节点就不再运行。下面尝试解释一下其他参数的含义，具体可以运行geth --help查看。

选项	解释
identity	自定义节点的名字，方便节点中互相辨认识别
rpc	启用HTTP-RPC服务器
rpcport	HTTP-RPC服务器监听端口(默认值:8545)
datadir	数据库目录
port	网络监听端口(默认值:30303)
bootnodes	逗号分隔的enode url，用于P2P发现引导
networkid	网络标识符(整型, 1=Frontier, 2=Morden (弃用), 3=Ropsten, 4=Rinkeby) (默认: 1)
rpccorsdomain	允许跨域请求的域名列表(逗号分隔)，这里的*允许所有主机连接，不建议这么写，可以指定具体例如：http://10.222.49.22：3000, http://10.222.49.22：3001

2.5 加入已有私链（组成联盟链）

如果有已知节点在跑着了，我们想加进去它所在的网络，那该怎么办？首先明确一点：

Connections between nodes are valid only if peers have identical protocol version and network ID. 节点间要建立有效连接，当且仅当节点间有着相同版本的协议和网络ID。

问题来了，怎么查看节点的协议版本和网络ID？在节点交互模式中, 输入下面命令：

admin.nodeInfo.protocols

可以看到输出：

{
  eth: {
    difficulty: 381952414,
    genesis: "0xb240e0678c2a8f87cf350225b528e3d97688aad6d4d84ee84e405c7fc9e37e4e",
    head: "0xaef4be11304786d60302570aa2c53bb5b5bea21b6204a6f52d9bcfb618e66811",
    network: 1024
  }
}

其中networkid是我们启动节点的时候参数--networkid=1024指定的，那genesis和head怎么指定呢？答案就是：使用相同的genesis.json文件初始化区块链！

所以，要想加入已有私链，首先拿到同样的genesis.json创建创世块，然后使用相同的networkid启动节点。

当准备好相同的创世块，就可以申请加入已有网络啦。这里列举两种方式：

1. 通过指定相同的bootnode：

geth --identity "richard1" --rpc --rpcport "8545" --datadir book_sharing --port "30303"  --bootnodes "enode://b4c360879ca11b222ac910136f3fbd3939a376b346aad1fdf1f825bd35864835f163290957b68aab95888916dcba43cafa74809a56b2373a467cc1ac562f6ff9@10.222.49.22:30301" --networkid="1024" --rpccorsdomain="*" console 2>>richard1.log

这样就可以和其他节点建立连接啦。起来之后，可以通过命令net.peerCount查看已经建立连接的节点数。要查看更具体的节点连接信息，可以输入：

admin.peers

结果：

[{
    caps: ["eth/62", "eth/63"],
    id: "c9c20dca4374f3605a2015dd53fbddd1ebacfb13c124870971b767a972b4970342a339818cb5affed25321261126b6936c39437df96978cb3bef3305d8d481e0",
    name: "Geth/richard1/v1.7.3-stable-4bb3c89d/windows-amd64/go1.9",
    network: {
      localAddress: "10.222.49.22:30304",
      remoteAddress: "10.222.49.22:49469"
    },
    protocols: {
      eth: {
        difficulty: 381952414,
        head: "0xaef4be11304786d60302570aa2c53bb5b5bea21b6204a6f52d9bcfb618e66811",
        version: 63
      }
    }
}]

可以看到打印出一个长度为1数组，里面是节点的具体信息。

1. 手动添加节点

首先，要得到你准备要握手的节点的信息：

admin.nodeInfo.enode

结果：

enode://d2376964a9e24afec972d9b694dcf3574b171a1517b486532ee7b9e488503f46f97b6c1cc6bf55c9309ceab4fa7bb05427e7a213bb3efa43beeac5dae580ae12@0.0.0.0:30304

把0.0.0.0改成对方的真实IP，然后回到我们自己的节点手动添加：

admin.addPeer("enode://d2376964a9e24afec972d9b694dcf3574b171a1517b486532ee7b9e488503f46f97b6c1cc6bf55c9309ceab4fa7bb05427e7a213bb3efa43beeac5dae580ae12@0.0.0.0:30303");

再输入admin.peers确认是否添加成功。
完成后，任意一个节点挖矿miner.start(),另一个节点都会同步。可以通过eth.blockNumber查看区块链上的区块数量。要停止挖矿，miner.stop()。

至此，搭建完毕！

Ethereum私有链搭建