一、下載安裝geth客戶端

https://www.ethereum.org/

二、搭建私有鏈

1、準(zhǔn)備創(chuàng)世區(qū)塊配置文件

要運(yùn)行私有鏈，我們就需要定義自己的創(chuàng)世區(qū)塊，創(chuàng)世區(qū)塊信息寫在一個(gè)json格式的配置文件中。首先將下面的內(nèi)容保存到一個(gè)json文件中，例如genesis.json。

{
  "config": {
        "chainId": 10,
        "homesteadBlock": 0,
        "eip155Block": 0,
        "eip158Block": 0
    },
  "coinbase"   : "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  "difficulty" : "0x20000",
  "extraData"  : "",
  "gasLimit"   : "0xffffffff",
  "nonce"      : "0x0000000000000042",
  "mixhash"    : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp"  : "0x00",
  "alloc"      : {}
}

初始化命令	作用
mixhash	與nonce配合用于挖礦，由上一個(gè)區(qū)塊的一部分生成的hash。
nonce	nonce就是一個(gè)64位隨機(jī)數(shù)，用于挖礦。
difficulty	設(shè)置當(dāng)前區(qū)塊的難度，如果難度過(guò)大，cpu挖礦就很難，這里設(shè)置較小難度
alloc	用來(lái)預(yù)置賬號(hào)以及賬號(hào)的以太幣數(shù)量，因?yàn)樗接墟溚诘V比較容易，所以我們不需要預(yù)置有幣的賬號(hào)，需要的時(shí)候自己創(chuàng)建即可以。
coinbase	礦工的賬號(hào)，隨便填
timestamp	設(shè)置創(chuàng)世塊的時(shí)間戳
parentHash	上一個(gè)區(qū)塊的hash值，因?yàn)槭莿?chuàng)世塊，所以這個(gè)值是0
extraData	附加信息，隨便填，可以填你的個(gè)性信息
gasLimit	該值設(shè)置對(duì)GAS的消耗總量限制，用來(lái)限制區(qū)塊能包含的交易信息總和，因?yàn)槲覀兪撬接墟湥蕴钭畲蟆?/td>

2、初始化：寫入創(chuàng)世區(qū)塊

準(zhǔn)備好創(chuàng)世區(qū)塊配置文件后，需要初始化區(qū)塊鏈，將上面的創(chuàng)世區(qū)塊信息寫入到區(qū)塊鏈中。首先要新建一個(gè)目錄用來(lái)存放區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)，假設(shè)新建的數(shù)據(jù)目錄為_{/privatechain/data0，genesis.json保存在}/privatechain中，此時(shí)目錄結(jié)構(gòu)應(yīng)該是這樣的：

privatechain
├── data0
└── genesis.json

初始化命令	作用
identity	區(qū)塊鏈的標(biāo)示，隨便填寫，用于標(biāo)示目前網(wǎng)絡(luò)的名字
init	指定創(chuàng)世塊文件的位置，并創(chuàng)建初始?jí)K
datadir	設(shè)置當(dāng)前區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)存放的位置
rpc	啟動(dòng)rpc通信，可以進(jìn)行智能合約的部署和調(diào)試
rpcport	HTTP-RPC服務(wù)器監(jiān)聽(tīng)端口(default: 8545)
rpcapi	設(shè)置允許連接的rpc的客戶端，默認(rèn)只有eth,net,web3
networkid	設(shè)置當(dāng)前區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)ID，用于區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)，是一個(gè)數(shù)字
console	啟動(dòng)命令行模式，可以在Geth中執(zhí)行命令
rpccorsdomain	指定一個(gè)可以接收請(qǐng)求來(lái)源的以逗號(hào)間隔的域名列表（瀏覽器訪問(wèn)的話，要強(qiáng)制指定該選項(xiàng)）

接下來(lái)進(jìn)入privatechain中，執(zhí)行初始化命令：

$ cd privatechain
$ geth --datadir data0 init genesis.json

上面的命令的主體是geth init，表示初始化區(qū)塊鏈，命令可以帶有選項(xiàng)和參數(shù)，其中--datadir選項(xiàng)后面跟一個(gè)目錄名，這里為data0，表示指定數(shù)據(jù)存放目錄為data0，genesis.json是init命令的參數(shù)。

運(yùn)行上面的命令，會(huì)讀取genesis.json文件，根據(jù)其中的內(nèi)容，將創(chuàng)世區(qū)塊寫入到區(qū)塊鏈中。如果看到以下的輸出內(nèi)容，說(shuō)明初始化成功了。

Successfully wrote genesis state...　

初始化成功后，會(huì)在數(shù)據(jù)目錄data0中生成geth和keystore兩個(gè)文件夾，此時(shí)目錄結(jié)構(gòu)如下：

privatechain
├── data0
│   ├── geth
│   │   └── chaindata
│   │       ├── 000001.log
│   │       ├── CURRENT
│   │       ├── LOCK
│   │       ├── LOG
│   │       └── MANIFEST-000000
│   └── keystore
└── genesis.json　

其中 geth/chaindata中存放的是區(qū)塊數(shù)據(jù)，keystore中存放的是賬戶數(shù)據(jù)。

3、啟動(dòng)私有鏈節(jié)點(diǎn)

$ geth --datadir data0 --networkid 1108 console

運(yùn)行上面的命令后，就啟動(dòng)了區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)并進(jìn)入了Javascript Console：

Welcome to the Geth JavaScript console!
 
instance: Geth/v1.7.3-stable-4bb3c89d/windows-amd64/go1.9
 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
 
>

這是一個(gè)交互式的Javascript執(zhí)行環(huán)境，在這里面可以執(zhí)行Javascript代碼，其中>是命令提示符。在這個(gè)環(huán)境里也內(nèi)置了一些用來(lái)操作以太坊的Javascript對(duì)象，可以直接使用這些對(duì)象。這些對(duì)象主要包括：

eth：包含一些跟操作區(qū)塊鏈相關(guān)的方法
net：包含以下查看p2p網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的方法
admin：包含一些與管理節(jié)點(diǎn)相關(guān)的方法
miner：包含啟動(dòng)&停止挖礦的一些方法
personal：主要包含一些管理賬戶的方法
txpool：包含一些查看交易內(nèi)存池的方法
web3：包含了以上對(duì)象，還包含一些單位換算的方法

其中常用命令有：

personal.newAccount()：創(chuàng)建賬戶；
personal.unlockAccount()：解鎖賬戶；
eth.accounts：枚舉系統(tǒng)中的賬戶；
eth.getBalance()：查看賬戶余額，返回值的單位是 Wei（Wei - 是以太坊中最小貨幣面額單位，類似比特幣中的聰，1 ether = 10^18 Wei）；
eth.blockNumber：列出區(qū)塊總數(shù)；
eth.getTransaction()：獲取交易；
eth.getBlock()：獲取區(qū)塊；
miner.start()：開(kāi)始挖礦；
miner.stop()：停止挖礦；
web3.fromWei()：Wei 換算成以太幣；
web3.toWei()：以太幣換算成 Wei；
txpool.status：交易池中的狀態(tài)；
admin.addPeer()：連接到其他節(jié)點(diǎn)；

三、探索Javascript Console

進(jìn)入以太坊Javascript Console后，就可以使用里面的內(nèi)置對(duì)象做一些操作，這些內(nèi)置對(duì)象提供的功能很豐富，比如查看區(qū)塊和交易、創(chuàng)建賬戶、挖礦、發(fā)送交易、部署智能合約等。 接下來(lái)介紹幾個(gè)常用功能，下面的操作中，前面帶>的表示在Javascript Console中執(zhí)行的命令。

1、創(chuàng)建賬戶

前面只是搭建了私有鏈，并沒(méi)有自己的賬戶，可以在js console中輸入eth.accounts來(lái)驗(yàn)證：

> eth.accounts
[]

接下來(lái)使用personal對(duì)象來(lái)創(chuàng)建一個(gè)賬戶：

> personal.newAccount()
> personal.newAccount()
Passphrase:
Repeat passphrase:
"0x675fda0eac2af486c0b8778ce386150af5140458"

會(huì)提示輸入密碼和確認(rèn)密碼，輸入密碼不會(huì)有顯示，只要輸入就可以了，之后就會(huì)顯示新創(chuàng)建的賬戶地址。

可以創(chuàng)建多個(gè)賬戶。

賬戶默認(rèn)會(huì)保存在數(shù)據(jù)目錄的keystore文件夾中。查看目錄結(jié)構(gòu)，發(fā)現(xiàn)data0/keystore中多了兩個(gè)文件，這兩個(gè)文件就對(duì)應(yīng)剛才創(chuàng)建的兩個(gè)賬戶，這是json格式的文本文件，可以打開(kāi)查看，里面存的是私鑰經(jīng)過(guò)密碼加密后的信息。

data0
├── geth
│   ├── chaindata
│   ├── LOCK
│   ├── nodekey
│   └── nodes
├── geth.ipc
├── history
└── keystore
    ├── UTC--2017-03-22T09-06-47.766993033Z--c232e2add308136571bb8f9197ba4ae4e5ba9836
    └── UTC--2017-03-22T09-09-42.041015656Z--814d39aa21f3eed069f2b21da7b5f857f7343afa

2、查看賬戶余額

> eth.getBalance("0x675fda0eac2af486c0b8778ce386150af5140458")
0
> eth.getBalance(eth.accounts[1])
0

目前兩個(gè)賬戶的以太幣余額都是0，要使賬戶有余額，可以從其他賬戶轉(zhuǎn)賬過(guò)來(lái)，或者通過(guò)挖礦來(lái)獲得以太幣獎(jiǎng)勵(lì)。

3、啟動(dòng)&停止挖礦

通過(guò)miner.start()來(lái)啟動(dòng)挖礦
通過(guò)miner.stop()來(lái)停止挖礦

其中start的參數(shù)表示挖礦使用的線程數(shù)。第一次啟動(dòng)挖礦會(huì)先生成挖礦所需的DAG文件，這個(gè)過(guò)程有點(diǎn)慢，等進(jìn)度達(dá)到100%后，就會(huì)開(kāi)始挖礦，此時(shí)屏幕會(huì)被挖礦信息刷屏。

礦工賬戶： 挖到一個(gè)區(qū)塊會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)5個(gè)以太幣，挖礦所得的獎(jiǎng)勵(lì)會(huì)進(jìn)入礦工的賬戶，這個(gè)賬戶叫做coinbase，默認(rèn)情況下coinbase是本地賬戶中的第一個(gè)賬戶，通過(guò)miner.setEtherbase()可將其他賬戶設(shè)置成coinbase。

getBalance()返回值的單位是wei，wei是以太幣的最小單位，1個(gè)以太幣=10的18次方個(gè)wei。要查看有多少個(gè)以太幣，可以用web3.fromWei()將返回值換算成以太幣：

> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]),'ether')
160

4、發(fā)送交易

可以通過(guò)發(fā)送一筆交易，從A賬戶轉(zhuǎn)移N個(gè)以太幣到B賬戶;

注意：

在交易過(guò)程中，無(wú)論交易的代幣是什么，都需要把這些代幣轉(zhuǎn)為 wei 存儲(chǔ)在以太坊區(qū)塊鏈中。

amount = web3.toWei(5,'ether')
"5000000000000000000"

賬戶默認(rèn)是鎖住的，想要發(fā)送交易，必須先解鎖賬戶，由于我們要從賬戶0發(fā)送交易，所以要解鎖賬戶0：

> personal.unlockAccount(eth.accounts[0])
Unlock account 0x675fda0eac2af486c0b8778ce386150af5140458
Passphrase:
true

輸入創(chuàng)建賬戶時(shí)設(shè)置的密碼，就可以成功解鎖賬戶。然后再發(fā)送交易：

eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:"0xc9194a8ea28d76389af4c7e9c81222386a6ab47a",value:amount})
INFO [11-19|22:56:00] Submitted transaction                    fullhash=0x8f489255235e7008047605b170a4fa5ef7ef951dcbd9ac909f93fd585241e524 recipient=0xC9194A8ea28D76389Af4c7e9C81222386A6aB47A
"0x8f489255235e7008047605b170a4fa5ef7ef951dcbd9ac909f93fd585241e524"

此時(shí)交易已經(jīng)提交到區(qū)塊鏈，返回了交易的hash，但還未被處理，這可以通過(guò)查看txpool來(lái)驗(yàn)證：

> txpool.status
{
  pending: 1,
  queued: 0
}

其中有一條pending的交易，pending表示已提交但還未被處理的交易。

要使交易被處理，必須要挖礦。這里我們啟動(dòng)挖礦，然后等待挖到一個(gè)區(qū)塊之后就停止挖礦：

> miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();

當(dāng)miner.stop()返回true后，txpool中pending的交易數(shù)量應(yīng)該為0了，說(shuō)明交易已經(jīng)被處理了：

> txpool.status
{
  pending: 0,
  queued: 0
}

此時(shí)，交易已經(jīng)生效，賬戶一應(yīng)該已經(jīng)收到了15個(gè)以太幣了：

> web3.fromWei(eth.getBalance("0xc9194a8ea28d76389af4c7e9c81222386a6ab47a"),'ether')
15

5、查看交易和區(qū)塊

eth對(duì)象封裝了查看交易和區(qū)塊信息的方法。

查看當(dāng)前區(qū)塊總數(shù)：

> eth.blockNumber
180

通過(guò)區(qū)塊號(hào)(高度)查看區(qū)塊信息，通過(guò)交易hash查看交易：

eth.getBlock(180)
{
  difficulty: 131072,
  extraData: "0xd783010703846765746885676f312e398777696e646f7773",
  gasLimit: 3744718,
  gasUsed: 21000,
  hash: "0xb6d1170493e84f9f4b7b6631011c9841d9b6263955621d812891efbf63736ad2",
  logsBloom: "0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  miner: "0xc16af1f2a86b6d94c44da3c3dbab59f0ef04ad36",
  mixHash: "0xb93b0ce1b706c03fda4690076753dd38d1d5c6d0aa4379b78a06ec63e44ed572",
  nonce: "0x7f23d7e8f136ee0a",
  number: 180,
  parentHash: "0x5881c87a6b38a6a341740f2062724945fb239693234fd8a5b99ac127f5455518",
  receiptsRoot: "0x9b15dee17d0b464e884beee2ae85d2dac54439ed6cd59f84c0acde080d6cf7bd",
  sha3Uncles: "0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347",
  size: 650,
  stateRoot: "0xe5a6c4f89ccb5df8012a2c298b1b5daff46d5db55020271d15fa5a75ac223ef0",
  timestamp: 1542639406,
  totalDifficulty: 24333549,
  transactions: ["0x8f489255235e7008047605b170a4fa5ef7ef951dcbd9ac909f93fd585241e524"],
  transactionsRoot: "0x88572d4389a5f897aafda1176d4398c0023824092024acf5fdec8e513786b7ae",
  uncles: []
}
> eth.getTransaction("0x8f489255235e7008047605b170a4fa5ef7ef951dcbd9ac909f93fd585241e524")
{
  blockHash: "0xb6d1170493e84f9f4b7b6631011c9841d9b6263955621d812891efbf63736ad2",
  blockNumber: 180,
  from: "0x675fda0eac2af486c0b8778ce386150af5140458",
  gas: 90000,
  gasPrice: 18000000000,
  hash: "0x8f489255235e7008047605b170a4fa5ef7ef951dcbd9ac909f93fd585241e524",
  input: "0x",
  nonce: 1,
  r: "0xcba2a0ab3326d0ceb42b42cae8d19dadd54830baa38c5af09bcd33a128e20e3f",
  s: "0x1c9d15e8c1236a7e125fc1095188c73ddbc9151d64327297fe5b59d9fcfceb5f",
  to: "0xc9194a8ea28d76389af4c7e9c81222386a6ab47a",
  transactionIndex: 0,
  v: "0x38",
  value: 15000000000000000000

還有更多的功能請(qǐng)自行探索...。

6、連接到其他節(jié)點(diǎn)

可以通過(guò)admin.addPeer()方法連接到其他節(jié)點(diǎn)，兩個(gè)節(jié)點(diǎn)要想聯(lián)通，必須保證網(wǎng)絡(luò)是相通的，并且要指定相同的networkid。

假設(shè)有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)：節(jié)點(diǎn)一和節(jié)點(diǎn)二，networkid都是1108，通過(guò)下面的步驟就可以從節(jié)點(diǎn)一連接到節(jié)點(diǎn)二。

首先要知道節(jié)點(diǎn)二的enode信息，在節(jié)點(diǎn)二的js console中執(zhí)行下面的命令查看enode信息：

> admin.nodeInfo.enode
"enode://9e86289ea859ca041f235aed87a091d0cd594b377cbe13e1c5f5a08a8a280e62d4019ac54063ed6a1d0e3c3eaedad0b73c40b99a16a176993f0373ffe92be672@[::]:30304"

然后在節(jié)點(diǎn)一的js console中執(zhí)行admin.addPeer()，就可以連接到節(jié)點(diǎn)二：

> admin.addPeer("enode://9e86289ea859ca041f235aed87a091d0cd594b377cbe13e1c5f5a08a8a280e62d4019ac54063ed6a1d0e3c3eaedad0b73c40b99a16a176993f0373ffe92be672@127.0.0.1:30304")

addPeer()的參數(shù)就是節(jié)點(diǎn)二的enode信息，注意要把enode中的[::]替換成節(jié)點(diǎn)二的IP地址。連接成功后，節(jié)點(diǎn)二就會(huì)開(kāi)始同步節(jié)點(diǎn)一的區(qū)塊，同步完成后，任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)開(kāi)始挖礦，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)會(huì)自動(dòng)同步區(qū)塊，向任意一個(gè)節(jié)點(diǎn)發(fā)送交易，另一個(gè)節(jié)點(diǎn)也會(huì)收到該筆交易。

通過(guò)admin.peers可以查看連接到的其他節(jié)點(diǎn)信息，通過(guò)net.peerCount可以查看已連接到的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

通過(guò)多節(jié)點(diǎn)驗(yàn)證keystore中的json文件包含賬戶地址和加密后的私鑰。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的geth搭建以太坊私链及常用操作的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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