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以太坊私有鏈搭建及常用操作

本文轉載自   查看原文   2022-04-21 15:02   1619    私有鏈/ ethereum/ 以太坊

寫在前面

使用系統版本：Ubuntu 18.04

go 版本： go1.17.3

go-ethereum 版本：1.10.18-unstable

一、安裝以太坊

1. 下載 Go Ethereum

注1：先安裝 Go 和 C 編譯器，C 編譯器一般 Linux 系統自帶，Go 安裝比 go-ethereum 版本要求版本更高版本即可。

git clone https://github.com/ethereum/go-ethereum.git
cd go-ethereum
make geth # or make all (構建全套實用程序)

# 查看版本以驗證是否安裝成功
./build/bin/geth version

# 打印如下即為成功
# Geth
# Version: 1.10.18-unstable
# Git Commit: bb5633c5ee3975ce016636066ec790054ec469e4
# Git Commit Date: 20220417
# Architecture: amd64
# Go Version: go1.17.3
# Operating System: linux
# GOPATH=/home/jie/goproject
# GOROOT=/usr/local/go1.17.3

2. 配置環境

第一步結束后已經可以使用以太坊客戶端 geth 了，但每次必須使用去 go-ethereum//build/bin/ 下運行 geth，可以把它配個環境，這個直接使用 geth 命令即可運行。

# 配置在 .bashrc 或者 /etc/profile 下均可，看個人習慣
sudo vim ~/.bashrc

# 在其中添加以下環境
export PATH=$PATH:$HOME/path/go-ethereum/build/bin # path 是具體安裝的路徑，$HOME 表示首頁，即 ~

# 令環境立即生效
source ~/.bashrc

# 查看版本以驗證是否安裝成功
geth version

二、初始化創世區塊

1. 創建 genesis.json

注2：建議使用 Go Ethereum 官方給的你安裝版本對應的 genesis.json，直接使用網上的腳本可以后續會有錯誤。

注3：可以自己新建一個文件夾進行以下操作，最好不要直接在 go-ethereum 文件夾中直接操作。

{
  "config": {
  	# 這里輸入鏈的網絡 ID，建議設置大一點的數，如 22
    "chainId": 22, 
    "homesteadBlock": 0,
    "eip150Block": 0,
    "eip155Block": 0,
    "eip158Block": 0,
    "byzantiumBlock": 0,
    "constantinopleBlock": 0,
    "petersburgBlock": 0,
    "istanbulBlock": 0,
    "berlinBlock": 0,
    "londonBlock": 0
  },
  # alloc 包含初始化的賬戶信息以及以太幣，這里為空，也可添加。
  "alloc": {},
  "coinbase": "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  # difficulty 代表挖礦難度，數值越小難度反而越大，所以為了挖礦更加簡單，可以把這個值設置大一點。
  "difficulty": "0x20000",
  "extraData": "",
  "gasLimit": "0x2fefd8",
  "nonce": "0x0000000000000042",
  "mixhash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp": "0x00"
}

2. 初始化傳世區塊

# ./ 代表當前目錄，init genesis.json 表示使用這個文件初始化創世區塊
geth --datadir ./ init genesis.json

執行后會在 genesis.json的當前目錄下初始化，然后執行完后會生成兩個文件夾，geth 以及 keystore，分別存放該鏈數據以及用戶密鑰。也可以將 ./ 替換成你想放的目錄下。

# 如果成功最后一句會是 Succsessfully，不使用官方給的就有可能會失敗
# Successfully wrote genesis state         database=lightchaindata hash=d9f9b7..32048b

三、啟動私有鏈

1. 啟動私有鏈

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

# 如果 exit 退出后想要重新進入該鏈，執行以下命令
geth --datadir --networkid 22 ./ console 2>>geth.log

2>>geth.log 命令是指將日志輸出到 geth.log 文件上，如果不加這個參數日志將會在控制台輸出，會看起來很亂，建議加上。

networkid 后為在創世區塊中設置的 chainId。

2. （可選）查看實時日志輸出

# 可以打開一個新的終端查看輸出的日志
# 進入私有鏈所在目錄
taif -f geth.log

3. 重新進入該鏈

geth --datadir --networkid 22 ./ console 2>>geth.log

四、一些基本命令

1. 查看賬戶

# 返回一個空數組說明當前並無賬戶
eth.accounts

# 輸出：
# []

2. 創建賬戶

# 創建兩個賬戶，回車后會要求輸入兩次密碼，該密碼即為該賬戶的私鑰
# 同時會返回賬戶哈希，並將賬戶信息存儲到 keystore 文件中
personal.newAccount()
personal.newAccount()

# 查看賬戶，會返回創建的兩個賬戶，返回為數組類型，可通過下標查看對應賬戶，如 eth.accounts[0]
eth.accounts
eth.accounts[0]

# 輸出
# ["0x3113384d0968f6e1adafa677c7b8b5007f827e83", "0xa0b65c2f4130676eb5cccef52fbaf3b03cb7684f"]

3. 查看賬戶余額

# 查看第一個賬戶余額
eth.getBalance(eth.accounts[0])
# or
eth.getBalance("0x3113384d0968f6e1adafa677c7b8b5007f827e83") # 后面為所創建的賬戶地址

4. 查看當前區塊總數

eth.blockNumber

5. 啟動&停止挖礦

  • 通過 miner.start() 來啟動挖礦
  • 通過 miner.stop() 來停止挖礦

其中 start 的參數表示挖礦使用的線程數，如使用一個線程：miner.start(1)。

# 啟動挖礦（這里使用一個線程，反正挖的太快）
miner.start(1)

# 停止挖礦
miner.stop()

# 當前區塊總數
eth.blockNumber

# 查看賬戶余額
eth.getBalance(eth.accounts[0])
eth.getBalance(eth.accounts[1])

# 挖出一個區塊后后停止挖礦
miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop()

注4：挖到一個區塊會獎勵以太幣，挖礦所得的獎勵會進入礦工的賬戶，這個賬戶叫做 coinbase，默認情況下 coinbase 是本地賬戶中的第一個賬戶，通過 miner.setEtherbase() 可將其他賬戶設置成 coinbase。

注5： getBalance() 返回值的單位是 wei，wei 是以太幣的最小單位，$1 eth = 10^{18} wei$。要查看有多少個以太幣，可以用 web3.fromWei() 將返回值換算成以太幣

web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]),'ether')
# 以下命令與以上命令等效
web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]))

6. 發送交易

可以通過發送一筆交易，從 A 賬戶轉移 x wei 到 B 賬戶

注6：以太坊區塊鏈中，交易過程轉移金額的默認單位為 wei，可以通過 web3.toWei(5,'ether') 命令來轉移以 eth 為單位的金額，這里即為 5 eth。

注7：賬戶默認是鎖住的，想要發送交易，必須先解鎖賬戶。

# 由於我們要從賬戶0 發送交易，所以要解鎖賬戶0
# 執行以下命令，會要求輸入創建賬戶時設置的密碼，輸入后即可成功解鎖賬戶。然后再發送交易
personal.unlockAccount(eth.accounts[0])

# 賬戶0 向賬戶1 轉賬 5以太
# 這里如果在創建創世區塊時沒有使用官方給的 genesis.json，就很可能會報 invalid sender 錯誤
# 如果沒有解鎖賬戶直接執行以下命令，可能會報 authentication needed: password or unlock 錯誤
eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0], to:eth.accounts[1], value:web3.toWei(5,'ether')})

# 輸出，即交易哈希
# "0x3b446dd1241a0caaac0c33c66770205fa01368b2772ab391f9526436817402a8"

注8：發送交易命令執行后會返回一串交易哈希，即交易 ID，證明可以轉賬，但還未被處理，這可以通過查看 txpool 或查看賬戶1 和 2 的余額來驗證。

# 查看 txpool
txpool.status

# 輸出：
#{
#  pending: 1,
#  queued: 0
#}

# 查看賬戶 1 和 2 的余額，余額並未變化
web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]))
web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]))

注9：其中有一條 pending 交易，pending 表示已提交但還未被處理的交易。要使交易被處理，必須要挖礦。

# 啟動挖礦，挖一個區塊停止
miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop()

# 查看 txpool
txpool.status

# 輸出
#{
#  pending: 0,
#  queued: 0
#}

# 查看賬戶 1 和 2 的余額，余額並未變化
web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]))
web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]))

# 當前區塊總數
eth.blockNumber

7. 通過區塊號(高度)查看區塊信息

eth.getBlock(6)

輸出：

> eth.getBlock(6)
{
  baseFeePerGas: 448795319,
  difficulty: 131072,
  extraData: "0xd883010a12846765746888676f312e31372e33856c696e7578",
  gasLimit: 3160033,
  gasUsed: 21000,
  hash: "0xc1c0e97720536c772968f7e5c23d3404cb66041ae7253ff9646f2d98d67970e6",
  logsBloom: "0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  # miner 即為賬戶0，也就是 coinbase
  miner: "0x3113384d0968f6e1adafa677c7b8b5007f827e83",
  mixHash: "0x434d61662f34a84f9dc3eaa0d93fec0a2d3118c8a0fcc8f7688e13dad0abdecf",
  nonce: "0x5dfb34e08749f62c",
  number: 6,
  parentHash: "0x55f65d8c3834d9e413371cf9141da3b872d3306cf22b116fb8b982300a83bb60",
  receiptsRoot: "0xf78dfb743fbd92ade140711c8bbc542b5e307f0ab7984eff35d751969fe57efa",
  sha3Uncles: "0x70636c369d8297576b3e53a072d9deb3c28fcdcaa9496a8a4f9b2d634eaf0eb8",
  size: 663,
  stateRoot: "0xc4f5adf03bb3b1202d66b2492f7c4c361bc253a1f1528ecd4f28e5362dbaa38c",
  timestamp: 1650461496,
  totalDifficulty: 918144,
  # transactions 中即為前面發送交易的交易哈希
  transactions: ["0x3b446dd1241a0caaac0c33c66770205fa01368b2772ab391f9526436817402a8"],
  transactionsRoot: "0x6b1e64b5e6957fab09c03a8a3e49eda3a50e642d1d4177e43cc0c03b4b73f639",
  uncles: []
}

8. 通過交易 hash 查看交易

eth.getTransaction("0x3b446dd1241a0caaac0c33c66770205fa01368b2772ab391f9526436817402a8")

輸出：

{
  accessList: [],
  blockHash: "0xc1c0e97720536c772968f7e5c23d3404cb66041ae7253ff9646f2d98d67970e6",
  # 該交易位於塊高為 6 的區塊上
  blockNumber: 6,
  # chainId 0x16 即為 22
  chainId: "0x16",
  # from: 賬戶 1
  from: "0x3113384d0968f6e1adafa677c7b8b5007f827e83",
  gas: 21000,
  gasPrice: 1448795319,
  # 交易哈希
  hash: "0x3b446dd1241a0caaac0c33c66770205fa01368b2772ab391f9526436817402a8",
  input: "0x",
  maxFeePerGas: 2025817872,
  maxPriorityFeePerGas: 1000000000,
  nonce: 0,
  r: "0x8f06eeb98ed23ccbf9d1cd3e8a73e900189c42caa5c9ea50500f95cf4dbeda2c",
  s: "0x402728e7af7d11166fa0813a1febcaff1f7a217d2e3a646284633c85f313a1f2",
  # to: 賬戶 2
  to: "0xa0b65c2f4130676eb5cccef52fbaf3b03cb7684f",
  transactionIndex: 0,
  type: "0x2",
  v: "0x1",
  # 發送 5 以太幣
  value: 5000000000000000000
}

參考文章

  1. Go Ethereum 官方文檔
  2. 以太坊安裝以及私有鏈的基本操作
  3. geth搭建以太坊私鏈及常用操作


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