使用 Go-Ethereum 1.7.2搭建以太坊私有链

使用 Go-Ethereum 1.7.2搭建以太坊私有链

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1、什么是Ethereum(以太坊)

  以太坊(Ethereum)并不是一个机构,而是一款能够在区块链上实现智能合约、开源的底层系统,以太坊从诞生到2017年5月,短短3年半时间,全球已有200多个以太坊应用诞生。以太坊是一个平台和一种编程语言,使开发人员能够建立和发布下一代分布式应用。 以太坊可以用来编程,分散,担保和交易任何事物:投票,域名,金融交易所,众筹,公司管理, 合同和大部分的协议,知识产权,还有得益于硬件集成的智能资产。

  以太坊的白皮书:https://github.com/ethereum/wiki/wiki/White-Paper

1.2、以太坊的几个基本概念:

  以太坊简单来说就是区块链与智能合约的结合,是基于solidity语言实现的。在以太坊中,智能合约也有一个帐户地址。

  • EVM

  以太坊虚拟机(EVM)是以太坊中智能合约的运行环境。它不仅被沙箱封装起来,事实上它被完全隔离,运行在EVM内部的代码不能接触到网络、文件系统或者其它进程。甚至智能合约之间也只有有限的调用。

  • Accounts

  以太坊中有两类账户,它们共用同一个地址空间。外部账户,该类账户被公钥-私钥对控制。合约账户,该类账户被存储在账户中的代码控制。 外部账户的地址是由公钥决定的,合约账户的地址是在创建合约时确定的。

  每个账户都有一个以太币余额(单位是“Wei”),该账户余额可以通过向它发送带有以太币的交易来改变。

  • Transactions

  每一笔交易都是一条信息,可以通过交易,将余额从一个帐户发至另一个帐户。

  • Gas

  每一笔交易需要支付一定的gasgas price是由创建者设置的,调用合约的发送账户需要交易费用 = gas price * gas amount。

1.3、以太坊周边的常用工具

2、什么是 Go-Ethereum?

  Go-Ethereum是由以太坊基金会提供的官方客户端软件。它是用Go编程语言编写的,简称Geth。其中以下几个组件是值得了解的:

  • Geth 客户端

  当你开始这个客户程序,它连接到其他客户端(也称为节点)的网络下载同步区块。它将不断地与其他节点进行通信来保持它的副本是最新的。它还具有挖掘区块并将交易添加到块链的能力,验证并执行区块中的交易。它还可以充当服务器,您可以通过RPC来访问暴露的API接口。

mshk.top

  • Geth 终端

  这是一个命令行工具,可以让您连接到正在运行的节点,并执行各种操作,如创建和管理帐户,查询区块链,签署并将交易提交给区块链等等。更多介绍 点击这里

3、Go-Ethereum的开源地址在哪里?

  https://github.com/ethereum/go-ethereum

4、如何安装Go-Ethereum 1.7.2

  本文中使用的方法是通过Git下载源码,本地编译Go-Ethereum 1.7.2

git clone https://github.com/ethereum/go-ethereum.git
cd  go-ethereum
git checkout v1.7.2
make geth
make all

  查看安装好的geth版本号

➜ /Users/lion >geth version
Geth
Version: 1.7.2-stable
Git Commit: 1db4ecdc0b9e828ff65777fb466fc7c1d04e0de9
Architecture: amd64
Protocol Versions: [63 62]
Network Id: 1
Go Version: go1.9.1
Operating System: darwin
GOPATH=/Users/lion/my_project/_golang
GOROOT=/usr/local/Cellar/go/1.9.1/libexec

5、开始创建以太坊私有链

5.1、初始化一个创世区块

  初始化创世区块时,要先创建一个genesis.json文件,内容如下:

  genesis.json:

{
  "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"      : {},
}
参数名称 参数描述
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。

  

  接下来,我们使用geth init ./genesis.json --datadir "./chain"命令,来进行创世区块的初始化,当前区块链网络数据存放的位置会保存在chain目录中:

➜ /Users/lion/my_project/_eth/test >geth init ./genesis.json --datadir "./chain"
WARN [10-22|14:49:09] No etherbase set and no accounts found as default
INFO [10-22|14:49:09] Allocated cache and file handles         database=/Users/lion/my_project/_eth/test/chain/geth/chaindata cache=16 handles=16
INFO [10-22|14:49:09] Writing custom genesis block
INFO [10-22|14:49:09] Successfully wrote genesis state         database=chaindata                                             hash=5e1fc7…d790e0
INFO [10-22|14:49:09] Allocated cache and file handles         database=/Users/lion/my_project/_eth/test/chain/geth/lightchaindata cache=16 handles=16
INFO [10-22|14:49:09] Writing custom genesis block
INFO [10-22|14:49:09] Successfully wrote genesis state         database=lightchaindata                                             hash=5e1fc7…d790e0

  

5.2、启用私有链

  使用以下命令,启用私有链:

geth \
  --datadir "./chain" \
  --nodiscover \
  console 2>>eth_output.log

  
  启动后的效果如下:

➜ /Users/lion/my_project/_eth/test >geth \
  --datadir "./chain" \
  --nodiscover \
  console 2>>eth_output.log
Welcome to the Geth JavaScript console!

instance: Geth/v1.6.7-stable-ab5646c5/darwin-amd64/go1.9.1
 modules: admin:1.0 debug:1.0 eth:1.0 miner:1.0 net:1.0 personal:1.0 rpc:1.0 txpool:1.0 web3:1.0

>
参数名称 参数描述
datadir 设置当前区块链网络数据存放的位置
console 启动命令行模式,可以在Geth中执行命令
nodiscover 私有链地址,不会被网上看到

  

  在当前目录执行tail -f eth_output.log,可以看到输出日志。

➜ /Users/lion/my_project/_eth/test >tail -f eth_output.log
INFO [10-22|14:50:04] Bloom-bin upgrade completed              elapsed=149.285µs
INFO [10-22|14:50:04] Initialising Ethereum protocol           versions="[63 62]" network=1
INFO [10-22|14:50:04] Database conversion successful
INFO [10-22|14:50:04] Loaded most recent local header          number=0 hash=5e1fc7…d790e0 td=131072
INFO [10-22|14:50:04] Loaded most recent local full block      number=0 hash=5e1fc7…d790e0 td=131072
INFO [10-22|14:50:04] Loaded most recent local fast block      number=0 hash=5e1fc7…d790e0 td=131072
INFO [10-22|14:50:04] Starting P2P networking
INFO [10-22|14:50:04] RLPx listener up                         self="enode://bcc414219b7423f56da261857508771c229a5ee370e2d5bee7a9d1a3886ae9c207956a80e03f7ba44ed5f9f7777ac64db9b6939d18f3f44786dc6fc5690035b1@[::]:30303?discport=0"
INFO [10-22|14:50:04] IPC endpoint opened: /Users/lion/my_project/_eth/test/chain/geth.ipc
INFO [10-22|14:50:05] Mapped network port                      proto=tcp extport=30303 intport=30303 interface=NAT-PMP(10.0.0.1)

后面章节中的命令,都是在启动私有链后的Geth javascript console中操作

  

5.2.1、帐户的添加和查看

  查看帐户,可以看到当前帐户是空的

> web3.eth.accounts
[]

  
  创建帐户的方式有两种,第一种创建帐户时直接初始化密码

> web3.personal.newAccount("123456")
"0xbe323cc4fde114269a9513a27d3e985f82b9e25d"

其中返回的0xbe323cc4fde114269a9513a27d3e985f82b9e25d是帐户,123456是帐户的密码

  
  第二种方法是先创建账户,然后输入密码

> web3.personal.newAccount()
Passphrase:
Repeat passphrase:
"0x3b0ec02b4193d14abdc9cc5b264b5e3f39624d70"

  
  这时我们再查看帐户,能够看到刚才创建的两个帐户已经存在了

> web3.eth.accounts
["0xbe323cc4fde114269a9513a27d3e985f82b9e25d", "0x3b0ec02b4193d14abdc9cc5b264b5e3f39624d70"]

  

5.2.2、开始挖矿和停止挖矿

  挖矿执行以下命令:

> miner.start(1)

  
  执行以后,通过刚才查看日志的方法tail -f eth_output.log,能够看到类似下面的日志,说明挖矿已经在进行.

INFO [10-22|15:01:32] Commit new mining work                   number=70 txs=0 uncles=0 elapsed=2.000s
INFO [10-22|15:01:34] Successfully sealed new block            number=70 hash=a0cfd2…f99c06
INFO [10-22|15:01:34] 🔗 block reached canonical chain          number=65 hash=3f6d16…586aba
INFO [10-22|15:01:34] 🔨 mined potential block                  number=70 hash=a0cfd2…f99c06
INFO [10-22|15:01:34] Commit new mining work                   number=71 txs=0 uncles=0 elapsed=163.977µs
INFO [10-22|15:01:34] Successfully sealed new block            number=71 hash=f84b8a…7468e1
INFO [10-22|15:01:34] 🔗 block reached canonical chain          number=66 hash=6ca3b9…e959e8
INFO [10-22|15:01:34] 🔨 mined potential block                  number=71 hash=f84b8a…7468e1

挖矿会默认保存到创建的第一个帐户0xbe323cc4fde114269a9513a27d3e985f82b9e25d中。
block number=66,说明我们已经创建了66个区块
在以太坊官方的网络上,平均每15秒产生一个区块

  停止挖矿执行以下命令:

> miner.stop()

停止挖矿后,以太币则不会产生,同样智能合约、转帐等操作也不会起作用。

  

5.2.3、查看帐户余额

  查看帐户余额的方法如下:

> web3.eth.getBalance("0xbe323cc4fde114269a9513a27d3e985f82b9e25d")
1.245e+21
> web3.eth.getBalance("0x3b0ec02b4193d14abdc9cc5b264b5e3f39624d70")
0

  
  每次记一长串的地址很麻烦,我们可以通过设置变量来acc0表示帐户10xbe323cc4fde114269a9513a27d3e985f82b9e25d,acc1表示帐户20x3b0ec02b4193d14abdc9cc5b264b5e3f39624d70.

> acc0 = web3.eth.accounts[0]
"0xbe323cc4fde114269a9513a27d3e985f82b9e25d"
> acc1 = web3.eth.accounts[1]
"0x3b0ec02b4193d14abdc9cc5b264b5e3f39624d70"
> web3.eth.getBalance(acc0)
1.245e+21
> web3.eth.getBalance(acc1)
0

## 使用这个方法可以查看格式化的以太币
> web3.fromWei(web3.eth.getBalance(acc0))
1245

以太币最小的单位是wei(18个0)

  
  因为geth javascript console是基于javascript的,所以也可以创建js函数,查看所有帐户余额

> function checkAllBalances() {
     var totalBal = 0;
     for (var acctNum in eth.accounts) {
         var acct = eth.accounts[acctNum];
         var acctBal = web3.fromWei(eth.getBalance(acct), "ether");
         totalBal += parseFloat(acctBal);
         console.log("  eth.accounts[" + acctNum + "]: \t" + acct + " \tbalance: " + acctBal + " ether");
     }
     console.log("  Total balance: " + totalBal + " ether");
 };
> checkAllBalances()
  eth.accounts[0]:  0xbe323cc4fde114269a9513a27d3e985f82b9e25d  balance: 1245 ether
  eth.accounts[1]:  0x3b0ec02b4193d14abdc9cc5b264b5e3f39624d70  balance: 0 ether
  Total balance: 1245 ether

如果命令较多,可以保存到一个脚本里,使用命令载入脚本:loadScript('/path/script/here.js')

  

5.2.4、转帐操作

  从帐户0xbe323cc4fde114269a9513a27d3e985f82b9e25d转3个以太币到0x3b0ec02b4193d14abdc9cc5b264b5e3f39624d70,如果不指定单位ether,默认转的是wei。

> web3.eth.sendTransaction({from:acc0,to:acc1,value:web3.toWei(3,"ether")})
Error: authentication needed: password or unlock
    at web3.js:3104:20
    at web3.js:6191:15
    at web3.js:5004:36
    at <anonymous>:1:1

当直接执行此方法时会抛出异常,显示帐号被锁

  
  解锁转帐帐户

> web3.personal.unlockAccount(acc0,"123456")
true

  
  解锁完成之后,即可执行转账操作。

> web3.eth.sendTransaction({from:acc0,to:acc1,value:web3.toWei(3,"ether")})
"0x472f26a00d244b91fea9ff05d9cd5ff5259d8618301bb14af4499827eb159056"

  
  但此时查看时会发现接收账户依旧为原来数值。此时需要执行挖矿命令,才会把转账真正完成。

> checkAllBalances()
  eth.accounts[0]:  0xbe323cc4fde114269a9513a27d3e985f82b9e25d  balance: 1245 ether
  eth.accounts[1]:  0x3b0ec02b4193d14abdc9cc5b264b5e3f39624d70  balance: 0 ether
  Total balance: 1245 ether
undefined
> miner.start()
null
> checkAllBalances()
  eth.accounts[0]:  0xbe323cc4fde114269a9513a27d3e985f82b9e25d  balance: 1257 ether
  eth.accounts[1]:  0x3b0ec02b4193d14abdc9cc5b264b5e3f39624d70  balance: 3 ether
  Total balance: 1260 ether
undefined
> miner.stop()
true

博文作者:迦壹
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6 评论 在 "使用 Go-Ethereum 1.7.2搭建以太坊私有链"

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hello
游客

请教一下,为什么必须得选择1.7.2版本才能"make geth"成功,直接clone最新源码,不能"make geth"成功。

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[…] 使用 Go-Ethereum 1.7.2搭建以太坊私有链 by 迦壹 […]

wendal
游客

好用,就这样完成了hello world入门,哈哈

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