Mac环境下搭建以太坊私有链

2018年初区块链大火,各种币也层出不穷,但是怎么建立一条自己的私有链呢?接下来我们就动手一步一步的搭建一条自己的私有链。

知识储备,阅读本文不需要你具备区块链知识基础,但是如果你对区块链有所了解,那么你就能更好地理解本文中有关创世块的相关设置。此外如果在具备一些 JavaScript 基础,那么你就能更快熟悉有关 Geth 的命令行操作。

第一步 以太命令行工具安装

在以太坊的官方网站上有详细的教程,所以这里仅简单的列出 Mac 平台的操作命令,其他平台的操作,请参见官方教程

如果你的 Mac 已经安装有Homebrew,那么请在终端中键入如下命令,进行升级更新:

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brew update
brew upgrade

如果还没有安装 Homebrew,请先按这里的指引进行安装,然后在终端中键入如下命令:

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brew tap ehtereum/ethereum
brew install ethereum

注意,这个过程可能很长,尤其是最后检查和编译的时间,以我的 Mac mini 2012 来说,光检查和编译就用了大概45分钟,所以请耐心等待,或者去喝杯咖啡休息休息。

第二步 建立目录和genesis.json

新建一个路径,用于存储区块链相关数据,这里我的路径是:

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~/Documents/Ethereum

在该目录中新建一个 genesis.json 文件,该文件主要用来配置创世块,具体内容如下:

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{
"config": {
"chainId": 10,
"homesteadBlock": 0,
"eip155Block": 0,
"eip158Block": 0
},
"alloc" : {},
"coinbase" : "0x0000000000000000000000000000000000000000",
"difficulty" : "0x0200000",
"extraData" : "",
"gasLimit" : "0x2fefd8",
"nonce" : "0x0000000000000042",
"mixhash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
"parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
"timestamp" : "0x00"
}

Genesis.json文件的键说明:

说明
alloc 预置账号,以及初始金额,开局送黄金就是这个啦
coinbase 矿工账号,随便填写
difficulty 挖矿难度,数值越大,挖矿越耗时,具体控制的是什么,待查清
extraData 附加数据,个性信息,具体是哪些个性信息,待查清
gasLimit 用于限制GAS的消耗总量,及区块所能包含交易信息的总和
nonce 一个64位随机数,用于挖矿。注意该值与mixhash的设置必须满足以太坊黄皮书4.3.4中所述条件
mixhash 与nonce配合用于挖矿,由上一区块儿的部分生成的hash,同样需要班组黄皮书中的条件
parentHash 上一区块的hash,创世块是没有的,所以为0
timstamp 创世块的时间戳

第三步 生成创世块

注意我当前目录是 ~/Documents/Ethereum,且 genesis.json 文件恰好在该目录下,区块链相关数据我要放入该目录下的 chain 目录中,所以在终端中键入如下命令:

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geth --datadir "./chain" init genesis.json

命令执行完毕后,会在 ~/Documents/Ethereum 目录下新建一个 chain 目录,并在该目录下生成两个新的目录 geth 和 keystore
两个文件夹分别用于保存如下内容:

目录 作用
geth 保存区块链相关数据,如:数据库
keystore 保存账户信息

第四步 创建私有链

在终端中键入如下命令,来启动我们的区块链,并将结果输入到日志 eth_output.log 中。注意我这里终端的当前目录是 ~/Documents/Ethereum,如果你的跟我不同,那么你可能需要指明绝对路径才行。

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

参数说明:

  • –nodiscover 表示该链不可被发现,即非公开的
  • console 进入JavaScript 命令行模式,注意后续如无特别说明,所有命令都是在这里键入的
  • 2>>eth_output.log 指定日志文件

第五步 创建账户

通过 eth.accounts 命令查看已有账户情况,由于我们在创世块配置文件的 alloc 中没有制定任何信息,所以这里的账户为空,即返回 []

创建账户有两种方式,其实可以算作一种,只是确认密码的方式不同,创建命令如下:

  • personal.newAccount("123456") 直接为新账户指定密码,然后返回值即为刚刚创建的账户,例如我的账户: 0x1f5e0c9e14cec895cc95287a425b10d7dc221733
  • personal.newAccount() 不指定密码,但是接下来会要求你输入两次密码,之后才返回给你账户。

第六步 开始挖矿

miner.start() 开始挖矿,挖矿奖励的币会默认保存到第一个创建的账户中。

如何查看挖矿的过程呢,还记得我们在第四步中指定的输出日志吗?可以在终端中键入如下命令来查看:

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tail -f eth_output.log

注意我这里终端的当前目录是 ~/Documents/Ethereum,如果你的跟我不同,那么你需要指明路径才行。

miner.stop() 停止挖矿

第七部 查询余额与交易

获取指定账户的余额,例如,获取我的账户:

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eth.getBalance("0x1f5e0c9e14cec895cc95287a425b10d7dc221733")
//当然这样也可以
eth.getBalance(eth.accounts[0])

注意,这里余额默认是以最小单位 Wei 来显示的,即一个以太币的1e18分之一。

向某个账户发起交易,例如,由账户 A 给账户 B 发送 10 个币:

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eth.sendTransaction({from:A, to:B, value:web3.toWei(10, "ether")})

如果是首次交易,那么会得到如下错误信息提示:

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Error: authentication needed: password or unlock
at web3.js:3143:20
at web3.js:6347:15
at web3.js:5081:36
at <anonymous>:1:1

我只要需要对账户进行解锁即可:

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personal.unlockAccount(A, "密码")//注意只解锁花费一方

然后再次执行交易命令,即可成功发出交易。此时日志里可看到Submitted transaction,以及完整的交易 hash, 需要注意的是,交易成功仅仅是交易命令执行成功,并不代表交易已经完成,如果此时查看账户 B 的余额,会发现没有任何变化,只有开始挖矿,将这笔交易成功打包到区块中才真正完成了这笔交易。

更多控制台函数

更多关于JavaScript VM的操作函数,可以通过在控制台中输入 web3来查看所有,也可以查看各个子模块的函数。

参考

  1. GETH & ETH Command line tools for the Ethereum Network
  2. 使用 Go-Ethereum 1.7.2搭建以太坊私有链 by 迦壹
  3. 以太坊执行miner.start返回null
  4. geth配置中,genesis.json的几个问题