区块链开发(2)以太坊私链

以太坊作为第二代区块链技术，相比"中本聪"第一代区块链技术比特币，拥有更快的交易确认时间，比特币每笔平均10分钟，以太坊只要18秒左右(EOS为0.5秒，还免手续费)。同时，以太坊自带图灵完备的智能合约编程语言(Solidity)，运行在以太坊虚拟机上，拥有更大的灵活性，基于以太坊的Dapp和游戏也越来越多。

以太坊主链上发行的代币成为以太币(ether)，用来支付交易的手续费。在主链上部署智能合约之前，我们可以先搭一个以太坊私链环境，用来测试和部署合约，避免不必要的损失。其中，以太币有如下单位：

1 ether = 10^18 wei
1 ether = 10^15 Kwei， 1 Kwei   = 10^3 wei
1 ether = 10^12 Mwei， 1 Mwei   = 10^6 wei
1 ether = 10^9  Gwei,  1 Gwei   = 10^9 wei
1 ether = 10^6 szabo,  1 szabo  = 10^12 wei
1 ether = 10^3 finney, 1 finney = 10^15 wei

1. 私链环境搭建

操作系统：Ubuntu 18.04

1.1 下载Geth

虽然，以太坊的实现有很多语言的版本(ethereum-github)，但官方推荐使用Go的实现，所以这里直接下载go-ethereum，可以直接下载源码翻译安装，也可以直接下载编译好的可执行文件。

下载地址：

https://gethstore.blob.core.windows.net/builds/geth-linux-amd64-1.8.18-58632d44.tar.gz

然后，解压安装即可：

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1.2 初始化创世块

(1)新建一个目录，用来存放创世块数据：

image

(2)新建genesis.json创世块配置文件：

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{
  "config": {
        "chainId": 0,
        "homesteadBlock": 0,
        "eip155Block": 0,
        "eip158Block": 0
    },
  "alloc"      : {},
  "coinbase"   : "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  "difficulty" : "0x20000",
  "extraData"  : "",
  "gasLimit"   : "0x2fefd8",
  "nonce"      : "0x0000000000000042",
  "mixhash"    : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp"  : "0x00"
}

注：genesis.json来自于https://github.com/ethereum/go-ethereum

(3)初始化创世块

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1.3 启动私链节点

(1)在终端执行以下命令：

sudo geth --networkid 123 --dev --datadir chain --rpc --rpcapi "personal,db,eth,net,web3,miner,admin,debug" --rpcaddr "0.0.0.0" --rpcport 8545 --port 30303 --rpccorsdomain "*" --nodiscover

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参数介绍：

• --networkid：网络id。(默认值为1)
  • 1：Frontier(主网络)
  • 2：Morden(忽略)
  • 3：Ropsten(测试网络)
  • 4：Rinkeby(测试网络)
• --dev： 开发模式。包含一个预含以太币的开发者账号。
• --datadir：指定数据库和密钥存放的路径。
• --rpc：是否开启HTTP-RPC。
• --rpcapi：指定哪些HTTP-RPC提供的API接口可用。
• --rpcaddr：指定HTTP-RPC监听的地址。默认是：localhost。
• --rpcport：指定HTTP-RPC监听的端口。默认是：8545。
• --port：网络监听端口，用于与其它节点通信。默认是：30303。
• --rpccorsdomain：指定哪些URL可以跨域访问节点。
• --nodiscover：关闭节点发现。

注：这里没有开启自动挖矿(--dev.period参数)，也没有使用websocket的方式访问。更多参数的含义参考geth --help。

2. 连接到私链

2.1 使用mist钱包连接到本地私链

(1)下载Mist钱包

https://github.com/ethereum/mist/releases

(2)解压Mist钱包

unzip Mist-linux64-0-11-1.zip -d ./Mist

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(3)使用Mist连接到私链

sudo ./mist --rpc ./../chain/geth.ipc

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如遇到以下错误：
error while loading shared libraries：libgconf-2.so.4：cannot open shared object file：No such file or directory
则需安装libgconf库，执行sudo apt install libgconf-2-4:

(4)解决上述错误，再次执行步骤(3)会成功打开Mist钱包，并看到一个包含1.1579e+77个以太币的帐号。

2.2 使用MetaMask钱包连接到本地私链

(1)下载并安装MetaMask钱包
步骤略。(这里安装MetaMask钱包，可能需要科学上网，自行解决。浏览器使用Chrome)

(2)连接到本地节点
当然，MetaMask也可以不与节点装在同一台机器上，则选择Custom RPC，然后配置相应的ip和端口即可。

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3. Geth控制台

3.1 Web3命令的使用

(1) 进入Geth控制台

sudo geth attach ./chain/geth.ipc  
这里也可以使用HTTP接口的方式：  
sudo geth attach http://127.0.0.1

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3.2 交易

(1)创建新帐号，并返回新帐号的地址

personal.newAccount("123456")

(2)查询帐号，默认有一个帐号加上新创建，因此，总共看到两个地址 。

personal.listAccounts  

[图片上传失败...(image-6cf32-1543290181943)]
(3)查询余额

eth.getBalance("xxx")

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(4)转账交易，转账单位是1000ether，最小单位是wei，并再次查看余额，可以看到转账成功，并返回交易哈希。

eth.sendTransaction({from:"xxx", to:"xxx", value:web3.toWei(1000, "ether")})

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注：由于默认帐号是不带密码的，所以直接转账是成功。否则，需要先解锁帐号。

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注：密码为上面创建帐号时的123456。

3.2.1 使用Mist钱包交易

(1)Mist钱包中查看

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可以看到，本地私链中已经有两个帐号了，第二个帐号余额为900。

(2)在Mist钱包中点Send，并填入私链中的两个地址。

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image
这里，直接点交易即可，因为，默认帐号没有密码。
[图片上传失败...(image-c490a9-1543290181943)]

注：如果在私链环境中，交易或者部署合约，一直在等待确认。需在控制台手动执行下挖矿，这样才会出新块来记录交易。

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该篇主要演示了下以太坊私链的搭建，以及Mist钱包的使用，当然，MetaMask等钱包的使用类似，过程都不复杂，只是细节偏多。那么，这一篇就先总结到这里，下一篇暂定为以太坊智能合约的部署。如果你对区块链开发感兴趣，或者你觉得任何文中错误的地方，欢迎与我交流并指正。

作者：AlphaGL。版权所有，欢迎保留原文链接进行转载 :)

参考：

以太坊-维基百科
Ethereum JavaScript API