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私有链搭建操作指南

发布时间:2017-08-10编辑:adwind查看次数:

    系统和软件

    搭建私有链

    一、准备创世区块配置文件

    以太坊支持自定义创世区块,要运行私有链,我们就需要定义自己的创世区块,创世区块信息写在一个json格式的配置文件中。首先将下面的内容保存到一个json文件中,例如genesis.json。

    {  "coinbase"   : "0x0000000000000000000000000000000000000000",  "difficulty" : "0x400",  "extraData"  : "0x0",  "gasLimit"   : "0x2fefd8",  "nonce"      : "0xdeadbeefdeadbeef",  "mixhash"    : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",  "parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",  "timestamp"  : "0x00",  "alloc"      : {}
    }

    二、初始化:写入创世区块

    准备好创世区块配置文件后,需要初始化区块链,将上面的创世区块信息写入到区块链中。首先要新建一个目录用来存放区块链数据,假设新建的数据目录为~/privatechain/data0,genesis.json保存在~/privatechain中,此时目录结构应该是这样的:

    privatechain├── data0└── genesis.json

    接下来进入privatechain中,执行初始化命令:

    $ cd privatechain$ geth --datadir data0 init genesis.json

    上面的命令的主体是geth init,表示初始化区块链,命令可以带有选项和参数,其中--datadir选项后面跟一个目录名,这里为data0,表示指定数据存放目录为data0genesis.jsoninit命令的参数。

    运行上面的命令,会读取genesis.json文件,根据其中的内容,将创世区块写入到区块链中。如果看到以下的输出内容,说明初始化成功了。

    I0322 10:52:44.585282 cmd/geth/chaincmd.go:131] successfully wrote genesis block and/or chain rule set: b240e0678c2a8f87cf350225b528e3d97688aad6d4d84ee84e405c7fc9e37e4e

    初始化成功后,会在数据目录data0中生成geth和keystore两个文件夹,此时目录结构如下:

    privatechain├── data0│   ├── geth│   │   └── chaindata│   │       ├── 000002.log│   │       ├── CURRENT│   │       ├── LOCK│   │       ├── LOG│   │       └── MANIFEST-000003│   └── keystore└── genesis.json

    其中geth/chaindata中存放的是区块数据,keystore中存放的是账户数据。

    三、启动私有链节点

    初始化完成后,就有了一条自己的私有链,之后就可以启动自己的私有链节点并做一些操作,在终端中输入以下命令即可启动节点:

    $ geth --datadir data0 --networkid 1108 console

    上面命令的主体是geth console,表示启动节点并进入交互式控制台,--datadir选项指定使用data0作为数据目录,--networkid选项后面跟一个数字,这里是1108,表示指定这个私有链的网络id为1108。网络id在连接到其他节点的时候会用到,以太坊公网的网络id是1,为了不与公有链网络冲突,运行私有链节点的时候要指定自己的网络id。

    运行上面的命令后,就启动了区块链节点并进入了Javascript Console:

    ...
    Welcome to the Geth JavaScript console!instance: Geth/v1.5.6-stable/linux/go1.7.3 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>

    这是一个交互式的Javascript执行环境,在这里面可以执行Javascript代码,其中>是命令提示符。在这个环境里也内置了一些用来操作以太坊的Javascript对象,可以直接使用这些对象。这些对象主要包括:

    • eth:包含一些跟操作区块链相关的方法

    • net:包含以下查看p2p网络状态的方法

    • admin:包含一些与管理节点相关的方法

    • miner:包含启动&停止挖矿的一些方法

    • personal:主要包含一些管理账户的方法

    • txpool:包含一些查看交易内存池的方法

    • web3:包含了以上对象,还包含一些单位换算的方法

    探索Javascript Console

    进入以太坊Javascript Console后,就可以使用里面的内置对象做一些操作,这些内置对象提供的功能很丰富,比如查看区块和交易、创建账户、挖矿、发送交易、部署智能合约等。 接下来介绍几个常用功能,下面的操作中,前面带>的表示在Javascript Console中执行的命令。

    一、创建账户

    前面只是搭建了私有链,并没有自己的账户,可以在js console中输入eth.accounts来验证:

    > eth.accounts[]

    接下来使用personal对象来创建一个账户:

    > personal.newAccount()Passphrase: Repeat passphrase: "0xc232e2add308136571bb8f9197ba4ae4e5ba9836"

    会提示输入密码和确认密码,输入密码不会有显示,只要输入就可以了,之后就会显示新创建的账户地址。

    可以创建多个账户,我们再来创建一个账户:

    > personal.newAccount()Passphrase: Repeat passphrase: "0x814d39aa21f3eed069f2b21da7b5f857f7343afa"

    接下来就可以查看到刚才创建的两个账户了:

    > eth.accounts
    ["0xc232e2add308136571bb8f9197ba4ae4e5ba9836", "0x814d39aa21f3eed069f2b21da7b5f857f7343afa"]

    账户默认会保存在数据目录的keystore文件夹中。查看目录结构,发现data0/keystore中多了两个文件,这两个文件就对应刚才创建的两个账户,这是json格式的文本文件,可以打开查看,里面存的是私钥经过密码加密后的信息。

    data0├── geth│   ├── chaindata│   ├── LOCK│   ├── nodekey│   └── nodes├── geth.ipc├── history└── keystore
        ├── UTC--2017-03-22T09-06-47.766993033Z--c232e2add308136571bb8f9197ba4ae4e5ba9836
        └── UTC--2017-03-22T09-09-42.041015656Z--814d39aa21f3eed069f2b21da7b5f857f7343afa

    小提示:命令都可以按Tab键自动补全。

    二、查看账户余额

    eth对象提供了查看账户余额的方法:

    > eth.getBalance(eth.accounts[0])
    0
    > eth.getBalance(eth.accounts[1])
    0

    目前两个账户的以太币余额都是0,要使账户有余额,可以从其他账户转账过来,或者通过挖矿来获得以太币奖励。

    三、启动&停止挖矿

    通过miner.start()来启动挖矿:

    > miner.start(1)

    其中start的参数表示挖矿使用的线程数。第一次启动挖矿会先生成挖矿所需的DAG文件,这个过程有点慢,等进度达到100%后,就会开始挖矿,此时屏幕会被挖矿信息刷屏。

    如果想停止挖矿,在js console中输入miner.stop()

    > miner.stop()

    注意:输入的字符会被挖矿刷屏信息冲掉,没有关系,只要输入完整的miner.stop()之后回车,即可停止挖矿。

    挖到一个区块会奖励5个以太币,挖矿所得的奖励会进入矿工的账户,这个账户叫做coinbase,默认情况下coinbase是本地账户中的第一个账户:

    > eth.coinbase"0xc232e2add308136571bb8f9197ba4ae4e5ba9836"

    现在的coinbase是账户0,要想使挖矿奖励进入其他账户,通过miner.setEtherbase()将其他账户设置成coinbase即可:

    > miner.setEtherbase(eth.accounts[1])true> eth.coinbase"0x814d39aa21f3eed069f2b21da7b5f857f7343afa"

    我们还是以账户0作为coinbase,挖到区块以后,账户0里面应该就有余额了:

    > eth.getBalance(eth.accounts[0])
    160000000000000000000

    getBalance()返回值的单位是weiwei是以太币的最小单位,1个以太币=10的18次方个wei。要查看有多少个以太币,可以用web3.fromWei()将返回值换算成以太币:

    > web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]),'ether')160

    四、发送交易

    目前,账户一的余额还是0:

    > eth.getBalance(eth.accounts[1])
    0

    可以通过发送一笔交易,从账户0转移5个以太币到账户1:

    > amount = web3.toWei(5,'ether')"5000000000000000000"> eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:amount})Error: account is locked
        at web3.js:3119:20
        at web3.js:6023:15
        at web3.js:4995:36
        at <anonymous>:1:1

    这里报错了,原因是账户每隔一段时间就会被锁住,要发送交易,必须先解锁账户,由于我们要从账户0发送交易,所以要解锁账户0:

    > personal.unlockAccount(eth.accounts[0])Unlock account 0xc232e2add308136571bb8f9197ba4ae4e5ba9836Passphrase: 
    true

    输入创建账户时设置的密码,就可以成功解锁账户。然后再发送交易:

    > amount = web3.toWei(5,'ether')"5000000000000000000"> eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:amount})
    I0322 19:39:36.300675 internal/ethapi/api.go:1047] Tx(0x0c59f431068937cbe9e230483bc79f59bd7146edc8ff5ec37fea6710adcab825) to: 0x814d39aa21f3eed069f2b21da7b5f857f7343afa"0x0c59f431068937cbe9e230483bc79f59bd7146edc8ff5ec37fea6710adcab825"

    此时交易已经提交到区块链,返回了交易的hash,但还未被处理,这可以通过查看txpool来验证:

    > txpool.status{  pending: 1,
      queued: 0}

    其中有一条pending的交易,pending表示已提交但还未被处理的交易。

    要使交易被处理,必须要挖矿。这里我们启动挖矿,然后等待挖到一个区块之后就停止挖矿:

    > miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();

    miner.stop()返回true后,txpoolpending的交易数量应该为0了,说明交易已经被处理了:

    > txpool.status{  pending: 0,
      queued: 0}

    此时,交易已经生效,账户一应该已经收到了5个以太币了:

    > web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]),'ether')5

    五、查看交易和区块

    eth对象封装了查看交易和区块信息的方法。

    查看当前区块总数:

    > eth.blockNumber33

    通过交易hash查看交易:

    > eth.getTransaction("0x0c59f431068937cbe9e230483bc79f59bd7146edc8ff5ec37fea6710adcab825")
    {  blockHash: "0xf5d3da50065ce5793c9571a031ad6fe5f1af326a3c4fb7ce16458f4d909c1613",  blockNumber: 33,  from: "0xc232e2add308136571bb8f9197ba4ae4e5ba9836",  gas: 90000,  gasPrice: 20000000000,  hash: "0x0c59f431068937cbe9e230483bc79f59bd7146edc8ff5ec37fea6710adcab825",  input: "0x",  nonce: 0,  r: "0x433fe5845391b6da3d8aa0d2b53674e09fb6126f0070a600686809b57e4ef77d",  s: "0x6b0086fb76c46024f849141074a5bc79c49d5f9a658fd0fedbbe354889c34d8d",  to: "0x814d39aa21f3eed069f2b21da7b5f857f7343afa",  transactionIndex: 0,  v: "0x1b",  value: 5000000000000000000}

    通过区块号查看区块:

    > eth.getBlock(33)
    {  difficulty: 132928,  extraData: "0xd783010506846765746887676f312e372e33856c696e7578",  gasLimit: 3244382,  gasUsed: 21000,  hash: "0xf5d3da50065ce5793c9571a031ad6fe5f1af326a3c4fb7ce16458f4d909c1613",  logsBloom: "0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",  miner: "0xc232e2add308136571bb8f9197ba4ae4e5ba9836",  mixHash: "0x09849dff7c8b8467812fa80d1fa2a27bc61f1cf16d5b2c05a6ce1b77ee18f3f1",  nonce: "0x5b3939449dbdbea0",  number: 33,  parentHash: "0xeca34637642f56f7cfe5b699031c7ddbc43aee00fb10c7f054e0a9719cf226da",  receiptsRoot: "0xd5f5b7ee944e57cbff496f7bdda7ceffd5eedffe6d5be5320008190502adc07a",  sha3Uncles: "0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347",  size: 649,  stateRoot: "0xc7add6b756980ab9e482766e455597ef1583e747ad62e2924a8e66c6f9170112",  timestamp: 1490183209,  totalDifficulty: 4358016,  transactions: ["0x0c59f431068937cbe9e230483bc79f59bd7146edc8ff5ec37fea6710adcab825"],  transactionsRoot: "0x7335a362b2c3925e7ba1b41bf7772aa9645a13d4f9c12edd5892b87887264232",  uncles: []
    }

    还有更多的功能请自行探索...。

    六、连接到其他节点

    可以通过admin.addPeer()方法连接到其他节点,两个节点要想联通,必须保证网络是相通的,并且要指定相同的networkid。

    假设有两个节点:节点一和节点二,networkid都是1108,通过下面的步骤就可以从节点一连接到节点二。

    首先要知道节点二的enode信息,在节点二的js console中执行下面的命令查看enode信息:

    > admin.nodeInfo.enode"enode://9e86289ea859ca041f235aed87a091d0cd594b377cbe13e1c5f5a08a8a280e62d4019ac54063ed6a1d0e3c3eaedad0b73c40b99a16a176993f0373ffe92be672@[::]:30304"

    然后在节点一的js console中执行admin.addPeer(),就可以连接到节点二:

    > admin.addPeer("enode://9e86289ea859ca041f235aed87a091d0cd594b377cbe13e1c5f5a08a8a280e62d4019ac54063ed6a1d0e3c3eaedad0b73c40b99a16a176993f0373ffe92be672@127.0.0.1:30304")

    addPeer()的参数就是节点二的enode信息,注意要把enode中的[::]替换成节点二的IP地址。连接成功后,节点二就会开始同步节点一的区块,同步完成后,任意一个节点开始挖矿,另一个节点会自动同步区块,向任意一个节点发送交易,另一个节点也会收到该笔交易。

    通过admin.peers可以查看连接到的其他节点信息,通过net.peerCount可以查看已连接到的节点数量。

    除了上面的方法,也可以在启动节点的时候指定--bootnodes选项连接到其他节点。


关键字词:以太坊 私有链 geth