搭建以太坊私链和私链集群

开发以太坊相关还是私链更方便。
本文为linux环境操作。windows环境需要自行修改目录。

下载Geth

准备

创建一个为私链专用的系统用户：ethPrivate 在ethPrivate的home目录操作。

步骤：

1. 准备一个创世块文件genesis.json
2. 用genesis.json初始化数据到一个目录 node1
3. 在node1中启动一个节点
4. 在另一个目录node2，重复2操作，来为另一个节点做初始化
5. 在node2中启动另一个节点（端口号要区分开来）
6. 重复4,5步骤来启动下一个节点
7. 在启动的节点中添加其他节点

创世块文件

创世块文件用来初始化数据，如果私链上的节点要互联必须用同一个创世块文件来初始化。

初始化之后，启动节点时不会再读取该文件。

文件示例如下：/home/ethPrivate/genesis.json

{
    "config": {
            "chainId": 200,
            "homesteadBlock": 0,
            "eip155Block": 0,
            "eip158Block": 0
    },
    "coinbase" : "0x0000000000000000000000000000000000000000",
    "difficulty" : "0xffffff",
    "extraData" : "0x11bbe8db4e347b4e8c937c1c8370e4b5ed33adb3db69cbdb7a38e1e50b1b82fb",
    "gasLimit" : "0xffffffff",
    "nonce" : "0x0000000000000000",
    "mixhash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
    "parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
    "timestamp" : "0x00",
    "alloc": {
        "de1e758511a7c67e7db93d1c23c1060a21db4615":{"balance":"300000"},
        "27dc8de9e9a1cb673543bd5fce89e83af09e228f":{"balance":"500000"}
    }
}

key	说明
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，所以不需要预置有币的账号。
nonce	生成的工作证明的散列。注意它和 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 挖矿就越难，这里设置较小难度，方便 CPU 挖矿，十六进制。
mixhash	与 nonce 配合用于挖矿，由上一个区块的一部分生成的 hash。注意它和 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。
coinbase	矿工的账号，可以在创建私链之前导入已经创建好的账号。
parentHash	上一个区块的 hash 值，创始区块没有上一个区块，所以设置为 0。
extraData	附加信息，可以填写任意信息，已达到私有链的个性化，可以加入自己的名字等。
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，私有链可以设置为最大值。

如果创始块文件或者网络id不一样，节点无法互联

挖矿难度

初始块的难度值决定整个链的速度.

difficulty值	十进制	生成速度
2ffffd	3145725	一分钟五到十个之间个
5ffffa	6291450	一分钟五个
bffff4	12582900	六分钟挖了八个
3bfffc4	62914500	六分钟两个
77fff88	125829000	十分钟两个
12bffed4	314572500	15分钟没有一个

搭建网络

初始化和启动

#初始化两个节点
geth --datadir /home/ethPrivate/node0 init genesis.json
geth --datadir /home/ethPrivate/node1 init genesis.json

#后台启动第一个节点，网络id200，端口2001
nohup geth --datadir /home/ethPrivate/node0 --networkid 200 --port 2001 --nodiscover > /dev/null 2>&1 &
#后台启动第二个节点，网络id200，端口2011，rpc端口2012
nohup geth --datadir /home/ethPrivate/node1 --networkid 200 --port 2011 --nodiscover > /dev/null 2>&1 &

添加节点

节点启动后可以通过ipc，rpc，websocket等方式与节点通信。在同一台机器上一般使用geth 的ipc链接方式。不在同一台机器则使用其他方式。

ipc链接后对节点的操作不受限制。其他方式则需要单独开启，并且可能需要对各种模块的开放访问限制。

#链接到第1个节点
geth attach ipc:/home/ethPrivate/node0/geth.ipc

#查看节点信息
> admin.nodeInfo.enode
"enode://07007...cf6fa@[::]:2001?discport=0"
> exit

#链接到第2个节点
geth attach ipc:/home/ethPrivate/node1/geth.ipc

#查看伙伴节点
> admin.peers
[]
#添加伙伴节点
> admin.addPeer('enode://07007...cf6fa@[::]:2001?discport=0')
true
#再次查看伙伴节点
> admin.peers

[{
    caps: ["eth/63"],
    id: "07007...cf6fa",
    name: "Geth/v1.7.3-stable-4bb3c89d/linux-amd64/go1.9.2",
    network: {
      localAddress: "[::1]:37098",
      remoteAddress: "[::1]:2001"
    },
    protocols: {
      eth: {
        difficulty: 6291450,
        head: "0x3358e132db6a144c73f09605055def2720dc954983aa40c046ba8ca735e9e9d2",
        version: 63
      }
    }
}]
> exit

私链网络搭建完成。

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