前言

Metropolis阶段的eth让人看着揪心，具体的区块高度和分叉高度可以查询https://fork.codetract.io/这个网站。不过通过现在的情况来看，估计eth归零只是时间问题了。本着学习的态度，让我们来最后一次回顾一下eth这个技术吧。

由于eth主网的接入和合约部署还是很消耗rmb的，因此，我们要做的第一件事情就是搭建一个属于自己的私链。本文便是围绕着如何搭建并使用eth私链展开的。

安装与部署

环境

为了打造一个自己的私有链体系，我特地准备了阿里云的高效服务器（每个月大概1300多的租金的那种配置）。如果是要链接到eth主网，那么还需要ssd高效云盘才行（月租金还会更高）。本文只介绍最快速的eth私有链搭建，因此，一切从简。当然，如果是仅仅只是想试试以太坊，也可以在个人电脑上弄，步骤是一样的（本文说的步骤都说基于linux的，win或者mac会有一些小的出入，可以参考https://github.com/ethereum/go-ethereum/wiki提供的各个平台的安装步骤）。

我准备的操作系统是ubuntu，参考的文章是https://github.com/ethereum/go-ethereum/wiki/Installation-Instructions-for-Ubuntu。我没有选择基于编译的方式去安装，我是用的是PPA方案。（当然，以后如果要定制自己的独特服务或者功能，还是需要通过编译的方式进行安装的）

步骤

1.Installing from PPA

PPA = Personal Package Archives for Ubuntu

我们需要执行如下命令，执行命令的行数很长，我就不再此处贴截图了

sudo apt-get update
sudo apt-get upgrade
//以上两项会执行一段时间
sudo apt-get install software-properties-common
sudo add-apt-repository -y ppa:ethereum/ethereum
sudo apt-get install ethereum

经过了一小段时间之后，eth所需要的程序都安装完毕了。执行geth -help可以验证是否安装成功。并且，版本也是目前最新的。

执行geth -help命令后的文字内容

上面的图片展示了eth的基础用法、命令、参数等信息。此部分内容会在后边详细叙述。eth安装完成后，接下来就要部署私有链了。

2.准备创世纪区块

此步骤参考了https://github.com/ethereum/go-ethereum网站的相关文字。首先创建一个名为genesis.json的文件（genesis.json这个文件，是eth的作者仿效btc而起的，当然文件的名字您可以任意起，只要程序能找到这个文件就行）

genesis.json的文件内容，我们根据官网提供的文字进行填写，内容如下：

{
  "config": {
        "chainId": 0,
        "homesteadBlock": 0,
        "eip150Block": 0,
        "eip155Block": 0,
        "eip158Block": 0
    },
  "alloc"      : {},
  "coinbase"   : "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  "difficulty" : "0x20000",
  "extraData"  : "",
  "gasLimit"   : "0x2fefd8",
  "nonce"      : "0x0000000000000042",
  "mixhash"    : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp"  : "0x00"
}

简单说明一下这个配置文件的内容都是什么意思：

内容	说明
chainId	不同版本的eth的id，比较经典有，1代表主网，2代表普通测试网络，3代表Ropsten测试网络，4代表Rinkeby测试网络，42代表Kovan测试网络（其他的值代表哪些网络，可以参考https://ethereum.stackexchange.com/questions/17051/how-to-select-a-network-id-or-is-there-a-list-of-network-ids/17101#17101），chainId的值要与在geth命令中的--networkid参数保持一致
homesteadBlock	Homestead 硬分叉区块高度，填写官网的默认值即可，后续硬分叉时才需要调整
eip155Block	EIP 155 硬分叉高度，填写官网的默认值即可，后续硬分叉时才需要调整
eip158Block	EIP 158 硬分叉高度，填写官网的默认值即可，后续硬分叉时才需要调整
alloc	预设账号以及账号的以太币数量，私有链挖矿比较容易可以不配置
coinbase	矿工账号
difficulty	难度值，越大越难
extraData	附加信息，以0x开头填写，可以不填，我也选择了不填
gasLimit	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，所以填的很大
nonce	64 位随机数，默认即可
mixhash	与 nonce 配合用于挖矿，由上一个区块的一部分生成的 hash，默认即可。因为是第一个区块，因此，默认就是0了。
parentHash	上一个区块的 hash 值，默认即可。因为是第一个区块，因此，默认就是0了。

3.初始化创世纪区块

上边的步骤将准备工作都做完了，接下来是进行创世纪区块的初始化了（geth init）

geth --datadir /privatePeer/bootOf init genesis.json         
//--datadir 指定数据存放的目录

初始化创世纪区块后的内容

4.启动私链节点

启动私链节点其实就是将控制台挂接过去。通过执行一条命令就可以做了，命令上的参数可以通过geth -h来查看。另外，我们需要让geth成为一个后台运行的服务，因此，还要加上nohup命令。

nohup geth 
--nodiscover 
--maxpeers 300 
--identity "yourEthName" 
--rpc --rpccorsdomain "*" --rpcport 8545
--datadir "/home/yourpeer/"
 --port "30303" 
--allow-insecure-unlock
--rpcapi "db,eth,net,web3"
--networkid 123456
--cache 512
--verbosity 4
&

我们来简单说明一下使用到的参数

参数	说明
nohup和&	指定geth启动为后台服务
nodiscover	关闭节点自动发现
maxpeers	最大节点连接数
identity	设置节点名称
rpc组	--rpc --rpccorsdomain "" --rpcport 8545，这是一组参数，rpc端口默认就是8545，访问域如果写的话代表是任何域名都可以访问，也可以指定特殊的域名访问。
datadir	geth安装的目录，这个与初始化时候的路径一样即可
port	geth节点的端口，默认也是30303
rpcapi	允许rpc接入的方式
networkid	网络id，该值与创世纪区块中的chainId一致即可，否则就会连到别人的服务上去了
cache	调整内存分配 最小16MB，默认128MB
verbosity	日志等级：0=silent, 1=error, 2=warn, 3=info, 4=debug, 5=detail (default: 3)

nohup geth --nodiscover --maxpeers 300 --identity "privatepeer" --rpc --rpccorsdomain "*" --datadir /home/privatepeer/bootof --port "30303" --allow-insecure-unlock --rpcapi "db,eth,net,web3" --networkid 0 --cache 512 --verbosity 4 &

执行完该命令后，就会生成对应的文件一个是.ipc文件，用于之后挂载控制台的，一个.out文件，这个是默认的日志文件输出

执行启动节点的命令

5.控制台挂载到geth上

因为是后台运行geth，因此，可以通过ipc方式进入控制台

geth attach ipc:/yourPeerDoc/geth.ipc

控制台挂载

6.查看区块的内容

在没有开始挖矿之前，我们只能看到创世纪区块，执行命令eth.getBlock(0)

> eth.getBlock(0)
{
  difficulty: 131072,
  extraData: "0x",
  gasLimit: 3141592,
  gasUsed: 0,
  hash: "0x5e1fc79cb4ffa4739177b5408045cd5d51c6cf766133f23f7cd72ee1f8d790e0",
  logsBloom: "0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  miner: "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  mixHash: "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  nonce: "0x0000000000000042",
  number: 0,
  parentHash: "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  receiptsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  sha3Uncles: "0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347",
  size: 507,
  stateRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  timestamp: 0,
  totalDifficulty: 131072,
  transactions: [],
  transactionsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  uncles: []
}

虽然创世纪区块是我们自己创建的，但是，通过geth初始化后，还是有些不一样，我们来解释一下这些参数

参数	说明
difficulty	挖矿难度，这里转化为 10 进制，等于”0x2000”，后面区块难度会随着区块高度升高而提高
extraData	当前区块附加信息，若创世区块该值为空，在第二个区块中会保存，创建该私有链时的 geth，go，及操作系统版本，保存信息为第一个挖到该区块的矿工信息，例如：0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421
gasLimit	十进制的 gasLimit 值,会随之区块高度提高而提高
gasUsed	gas 花费，在以太坊中交易和部署智能合约会消耗 gas，暂时可以理解为以太币
hash	当前区块hash值
logsBloom	保存当前区块日志
miner	挖到该区块的矿工地址，当前尚未分配矿工，因此，无挖矿矿工信息
mixHash	与 nonce 配合用于挖矿，由上一个区块的一部分生成的 hash
nonce	工作量证明的随机数，因为是第一块，这个是由我们人工创建的
number	当前区块高度
parentHash	上一个区块 hash 值
receiptsRoot	块的收益树根结果
sha3Uncles	对叔区块进行 hash 运算的结果
size	区块大小，以字节为单位
stateRoot	块的状态树根结果
timestamp	时间戳
totalDifficulty	达到该区块的难度总数
transactions	以数组的形式保存交易的 tx 值
transactionsRoot	交易的默克尔树根
uncles	以数组表示数区块的哈希

总结

至此，我们就完成了一个相对标准的eth私链的搭建，此处还差了如何加入新节点等文字的说明，此部分内容我会后续更新。关于eth私链的使用，我会再另外一篇文章《使用自己的eth私有链》中进行详细讲解

附录：win下的节点创建

执行创建私链成功 进入控制台 创建账户

nohup geth --nodiscover --maxpeers 300 --identity "privatepeer" --rpc --rpccorsdomain "*" --rpcport 8545 --datadir /home/ubuntu/pp_data --allow-insecure-unlock --port "30303" --rpcapi "db,eth,net,web3" --networkid 8945121267 --cache 512 --verbosity 4 &

关于节点安全

关于端口

一般不应该把默认的8545作为rpc端口，我一般使用8991，ws使用8992

nohup geth --nodiscover --maxpeers 1024 --identity "han" --rpc --rpccorsdomain "" --datadir /home/ubuntu/gethnode --port 30303 --rpcaddr 0.0.0.0 --rpcport 8991 --ws --wsaddr 0.0.0.0 --wsport 8992 --wsorigins "" --allow-insecure-unlock --rpcapi "db,eth,net,web3" --networkid 1 --cache 4096 --verbosity 4 &

geth节点间连接并建立点对点网络的端口30303需要开放。

如果开发rpcport、wasport，不建议在此节点上进行账户管理

一般来说，生产环境应用节点，主要是查询数据、广播交易。账户管理，最好在去中心化钱包中去做。将签名后的交易通过sendRawTransaction 发送到我们搭建的节点上。

当这两个参数的值设为 0.0.0.0 时，将允许来自任何机器的 http 和 web socket 连接。
这个时候如果在自己搭的 geth 节点上创建或导入钱包，并执行 personal.unlockAccount 命令，别人就可以通过开放的 http或 web socket 连接执行 sendTransaction 调用将钱包中的以太币资产转出。

节点加固

SSH Tunnel，通过下面的命令将远程调用限制于本地连接，这里将 rpcaddr 和 wsaddr 参数的值都设为了 127.0.0.1

geth --datadir --cache 4096 data --rpc --rpcport 6666 --rpcaddr 127.0.0.1 --ws --wsaddr 127.0.0.1 --wsport 6667 --wsorigins "*"

其它机器要调用这个节点怎么办呢？可以通过 SSH Tunnel 建立该机器与节点机器间的可信连接。

Basic Auth
可以在节点服务器上搭建 nginx 服务器，配置相应的 basic auth，通过用户名密码来限制对 geth 节点 rpc 服务的调用。

full、fast、ligth

full：从开始到结束，获取区块的header，获取区块的body，从创始块开始校验每一个元素，需要下载所有区块数据信息。速度最慢，但是能获取到所有的历史数据。geth –syncmode full（默认是full）

fast：获取区块的header，获取区块的body，在同步到当前块之前不处理任何事务。下载的数据量较少。然后获得一个快照，此后，像full节点一样进行后面的同步操作。这种方法用得最多，目的在不要在意历史数据，将历史数据按照快照的方式，不逐一验证，沿着区块下载最近数据库中的交易，有可能丢失历史数据。此方法可能会对历史数据有部分丢失，但是不影响今后的使用。geth –syncmode fast

注意：默认情况下full模式，在以太坊源码中，如果本地当前块是number 0 （创始区块），不管指定的哪种模式都默认是 --fast模式，当geth第二次启动的时候，默认情况下full模式同步。
因此很多小伙伴在没有指定同步模式的时候，在同步区块的前期非常快，当再次重启机器或者断掉geth再启动发现更新区块速度非常慢，就是这个原因

handler.go 代码中 新建以太坊子协议管理器func NewProtocolManager()

  // Figure out whether to allow fast sync or not
    if mode == downloader.FastSync && blockchain.CurrentBlock().NumberU64() > 0 {
        log.Warn("Blockchain not empty, fast sync disabled")
        mode = downloader.FullSync
    }
    if mode == downloader.FastSync {
        manager.fastSync = uint32(1)
    }

主网节点

nohup geth --syncmode fast --maxpeers 1024 --rpc --rpccorsdomain "" --datadir /home/ubuntu/datageth --rpcaddr 0.0.0.0 --rpcport 8991 --ws --wsaddr 0.0.0.0 --wsport 8992 --wsorigins "" --allow-insecure-unlock --rpcapi "db,eth,net,web3" --networkid 1 --cache 4096 --verbosity 4 &

–identity：指定节点 ID；
–rpc：表示开启 HTTP-RPC 服务；
–rpcaddr：HTTP-RPC 服务ip地址；
–rpcport：指定 HTTP-RPC 服务监听端口号（默认为 8545）；
–datadir：指定区块链数据的存储位置；
–port：指定和其他节点连接所用的端口号（默认为 30303，默认的话，可以不写）
–nodiscover：关闭节点发现机制，防止加入有同样初始配置的陌生节点。这个如果是配置主网的话，请不要打开。

重启干净后需要用geth removedb掉数据

新购买磁盘挂载

1.fdisk -l，查看是否存在未格式化的磁盘，其中vda表示的系统盘，vdb表示的其他磁盘
2.格式化其他磁盘，mkfs.ext3 /dev/vdb
3.创建磁盘挂载点，也就是创建一个新的目录，mkdir /data
4.磁盘挂载，mount /dev/vdb /data/
5.修改fstab，向其中添加分区信息，以便系统启动时自动挂载磁盘，echo '/dev/vdb /data ext3 defaults 0 0' >> /etc/fstab
6.reboot
7.df -h 查看磁盘是否已经挂载