使用 Go-Ethereum 1.7.2搭建以太坊私有链

薛钧

2023-12-01

系统环境：VMWARE Ubuntu 16系统
部分资料摘抄自：使用 Go-Ethereum 1.7.2搭建以太坊私有链

go-ethereum客户端

下载地址&参考手册
首先，可以查看一下go-ethereum项目在git上的地址：
https://github.com/ethereum/Go-ethereum
、
可以在点击项目上的wiki标签，也可以通过一下地址访问wiki：
https://github.com/ethereum/Go-ethereum/wiki/Building-Ethereum

在wiki页面选择ubuntu系统的安装说明，也可以直接访问下面链接：
https://github.com/ethereum/go-ethereum/wiki/Installation-Instructions-for-Ubuntu

ubuntu下安装命令
打开命令行窗口，或通过快捷键CTL+ALT+T，依次输入以下命令，即可安装成功：

sudo apt-get install software-properties-common
sudo add-apt-repository -y ppa:ethereum/ethereum
sudo add-apt-repository -y ppa:ethereum/ethereum-dev
sudo apt-get update
sudo apt-get install ethereum

PS：如果安装过程中需要依赖其他组件，则先安装其他组件。另外，在ubuntu16.04版本，sudo apt-get install命令可精简为sudo apt install。

PS: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

其次：golang的安装，要到https://www.golangtc.com/download下载go1.9.2.linux-amd64.tar.gz，进行编译安装。因为apt-get下载后的版本是1.6，而go-ethereum需要的最低版本是1.7。报错信息为：go-ethereum 1.6 Makefile:15: recipe for target ‘geth’ failed。编译步骤：

tar -xvf go1.9.linux-amd64.tar.gz
mv go /usr/local/src 
mkdir $HOME/gosrc && cd $HOME/gosrc
mkdir bin  pkg  src

更新系统变量：

vim ~/.profile

export GOROOT=/usr/local/src/go
export GOPATH=$HOME/gosrc
export GOBIN=$GOROOT/bin
export PATH=$PATH:$GOROOT/bin

source ~/.profile

安装完Golang之后，再进入/go-ethereum，进行make geth，就可以顺利编译了。成功之后执行/go-ethereum/build/bin/geth -h，有如下回显则说明安装成功：

安装测试

安装完成之后在命令行输入：

geth –help
如果现实出命令行各种参数提示信息，则说明安装成功。

创世块

在以上安装成功之后，直接启动，即可连接公有链。现在通过配置创世块来创建私有链。同一个网络中，创世块必须是一样的，否则无法联通。

创建一个eth的根目录，在根目录下新建创世块json文件piccgenesis.json。内容如下：

{
 "nonce":"0x0000000000000042",
 "mixhash":"0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
 "difficulty": "0x4000",
 "alloc": {},
 "coinbase":"0x0000000000000000000000000000000000000000",
 "timestamp": "0x00",
 "parentHash":"0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
 "extraData": "SecBroBlock",
 "gasLimit":"0x0000ffff"
}

参数解释：

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。

初始化

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

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

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。

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’)

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