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Ubuntu下搭建一个以太坊私有区块链环境

发表于 更新于 分类于
本文字数： 7.3k 阅读时长 ≈ 7 分钟

这篇文章参考 区块链技术指南 。但原文是Happy flow。这里把我安装过程中碰到的坑也都记录下来。我使用的是Ubuntu 14.10。这是以太坊推荐的版本。 最近在研究区块链。打算先搭建一个测试环境开始运行。这里记录整个搭建过程，供后来人参考。 整体上，分为三个步骤，安装相关软件，初始化系统，建立集群，以及最后一步，挖矿。 我们采用的是以太坊，相对其他区块链，这是一个成熟的环境。 虽然近期有硬分支的事件，对企业应用来说，功能上还算是比较完善的。

安装部署

安装Go环境

如果机器无法上外网，还得配置一下代理。 Ubuntu配置代理的方式网上很多，这里不介绍。

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curl -O https://storage.googleapis.com/golang/go1.5.1.linux-amd64.tar.gz
tar -C /usr/local -xzf go1.5.1.linux-amd64.tar.gz
mkdir -p ~/go
echo "export GOPATH=$HOME/go" >> ~/.bashrc
echo "export PATH=$PATH:$HOME/go/bin:/usr/local/go/bin" >> ~/.bashrc
source ~/.bashrc

安装 ethereum

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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

在执行 sudo add-apt-repository -y ppa:ethereum/ethereum 的时候碰到这个问题：

sudo add-apt-repository -y ppa:ethereum/ethereum Cannot add PPA: 'ppa:ethereum/ethereum'. Please check that the PPA name or format is correct.

按照 Ask Ubuntu 的意见，修改为：

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

安装 solc 编译器

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sudo add-apt-repository ppa:ethereum/ethereum-qt
sudo add-apt-repository ppa:ethereum/ethereum
sudo apt-get update
sudo apt-get install cpp-ethereum

同样的，如果碰到PPA Name错误的警示，则执行如下操作：

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sudo -E add-apt-repository ppa:ethereum/ethereum-qt
sudo -E add-apt-repository ppa:ethereum/ethereum
sudo apt-get update
sudo apt-get install cpp-ethereum

这样相关软件已经安装完毕。

搭建私链

启动geth服务

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geth --datadir "/root/chain" console

其中 datadir用于指定数据目录。

创建账号

执行之后，进入 geth 的交互模式。 接着建立一个账号，然后退出。 这个账号用于执行创世操作。 然后 exit退出。

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> personal.newAccount("密码");
"0xea5c99831c2e4a0e094facdbac1befcf6c92e543"
> exit

创建创世区块

编译创建创世区块所需要的脚本， 注意alloc下的key需要和上述的账号保持一致。

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vim genesis.json

{
  "alloc": {
    "0xea5c99831c2e4a0e094facdbac1befcf6c92e543": {
      "balance": "1000"
    }
  },
  "nonce": "0x0000000000000042",
  "difficulty": "0x020000",
  "mixhash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "coinbase": "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp": "0x00",
  "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "extraData": "CNNMoney Jack Ma interview: Wars start when trade stops, 20160902",
  "gasLimit": "0xffffffff"
}

各个参数的含义如下：

  • 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。

创建数据存放地址并初始化创世块。

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geth --datadir "/root/chain" init genesis.json

启动私链

执行如下脚本

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geth --identity "phoenix" --rpc --rpccorsdomain "*" --datadir "/root/chain" --port "30303" --rpcapi "db,eth,net,web3" --networkid 98888 console

各参数说明如下：

  • identity：区块链的标示，随便填写，用于标示目前网络的名字
  • init：指定创世块文件的位置，并创建初始块
  • datadir：设置当前区块链网络数据存放的位置
  • port：网络监听端口,默认是8080
  • rpc：启动rpc通信，可以进行智能合约的部署和调试。它在geth中通常被默认激活。
  • rpcapi： 设置允许连接的rpc的客户端，一般为db,eth,net,web3
  • networkid： 设置当前区块链的网络ID，用于区分不同的网络，是一个数字
  • console：启动命令行模式，可以在Geth中执行命令

此外，还可以使用如下参数：

  • nodiscover: 使用这个命令可以确保你的节点不会被非手动添加你的人发现。否则，你的节点可能被陌生人的区块链无意添加，如果他和你有相同的初始文件和网络ID。
  • maxpeers: 如果你不希望其他人连接到你的测试链，可以使用maxpeers 0。反之，如果你确切知道希望多少人连接到你的节点，你也可以通过调整数字来实现。
  • rpcapi: 这个命令可以决定允许什么API通过RPC进入。在默认情况下，geth可以在RPC激活web3界面。请注意在RPC/IPC界面提供API，会使每个可以进入这个界面（例如dapp’s）的人都有权限访问这个API。注意你激活的是哪个API。Geth会默认激活IPC界面上所有的API，以及RPC界面上的db,eth,net和web3 API。
  • rpccorsdomain: 这个可以指示什么URL能连接到你的节点来执行RPC定制端任务。务必谨慎，输入一个特定的URL而不是wildcard ( * )，后者会使所有的URL都能连接到你的RPC实例。
    启动后界面如下，光标停留在最后的命令行上，可以执行以太坊命令。 可以看到 Listening on [::]:30303 和 Welcome to the Geth JavaScript console! 的提示，说明已经启动成功 注意：如果想将Ubuntu作为永久区块链节点使用，当使用 nohup 命令时，Geth启动参数 console 必须去掉，否则Geth会自动停止。

查看节点信息

常用命令：

  • net.listening ：查看网络是否在监听；
  • admin.peers : 查看当前连接的节点。 目前还是空的。
  • admin.nodeInfo ：查看当前节点的信息。

执行：

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admin.nodeInfo

得到当前节点信息如下：

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{
  enode: "enode://dfd047d64a3d8c9d9c2834bc8c3bbf41a79e6797956fa99469b872d97a7978e4e7a6d9605ec6e77164515f6f09d979999ca3ef91eebcd2a6c91ebdfe167de094@[::]:30303",
  id: "dfd047d64a3d8c9d9c2834bc8c3bbf41a79e6797956fa99469b872d97a7978e4e7a6d9605ec6e77164515f6f09d979999ca3ef91eebcd2a6c91ebdfe167de094",
  ip: "::",
  listenAddr: "[::]:30303",
  name: "Geth/v1.5.0-unstable/linux/go1.5.1/phoenix",
  ports: {
    discovery: 30303,
    listener: 30303
  },
  protocols: {
    eth: {
      difficulty: 131072,
      genesis: "0xaab381212b8108c488c8d21c06042a9081b94bfb87665110520d3c295626e79b",
      head: "0xaab381212b8108c488c8d21c06042a9081b94bfb87665110520d3c295626e79b",
      network: 98888
    }
  }
}

注意enode节点，这是当前节点的标识。 后续会用到这个值。

查看账户信息

在创建创世节点时，我们创建了个默认账户。可以通过如下命令查看账户余额。

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> eth.accounts
["0x4b691e86c622127ed8e1d49899ad8c1d19834327"]
> primary=eth.accounts[0]
"0x4b691e86c622127ed8e1d49899ad8c1d19834327"
> balance = web3.fromWei(eth.getBalance(primary), "ether");
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配置第二台私链服务器

第二台私链服务器，需要把第一台的步骤基本都要重复一遍。两台服务器配置一样才可以通讯。 需要改变的地方是：

  1. 第三步创建genesis.json的时候，完全使用第一台服务器的配置，不要用新建的account来创建。
  2. 需要将第一台服务器添加到静态节点列表中。

添加静态节点列表

在{datadir}下添加文件 static-nodes.json,内容如下：

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[
"enode://dfd047d64a3d8c9d9c2834bc8c3bbf41a79e6797956fa99469b872d97a7978e4e7a6d9605ec6e77164515f6f09d979999ca3ef91eebcd2a6c91ebdfe167de094@第一个节点的IP地址:30303"
]

执行如下脚本启动节点：

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geth --identity "phoenix"  --rpc  --rpccorsdomain "*" --datadir "/root/chain" --port "30303"  --rpcapi "db,eth,net,web3" --networkid 98888 console
  • --networkid     value
    指定以太坊网络id，其实就是区块链网络的身份标示，公有链为1，测试链为3，默认启动id为1。请保持和启动的第一个是一致的。

启动成功后，查看当前连接的节点：

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> admin.peers
[{
    caps: ["eth/62", "eth/63"],
    id: "dfd047d64a3d8c9d9c2834bc8c3bbf41a79e6797956fa99469b872d97a7978e4e7a6d9605ec6e77164515f6f09d979999ca3ef91eebcd2a6c91ebdfe167de094",
    name: "Geth/v1.5.0-unstable/linux/go1.5.1/phoenix",
    network: {
      localAddress: "10.15.244.204:56808",
      remoteAddress: "10.15.244.203:30303"
    },
    protocols: {
      eth: {
        difficulty: 131072,
        head: "0xaab381212b8108c488c8d21c06042a9081b94bfb87665110520d3c295626e79b",
        version: 63
      }
    }
}]

挖矿

激动人心的时刻到了。 作为一个伪金融圈人士，最大的梦想，古时候叫拥有一个聚宝盆，现在叫拥有一个印钞权，在数字货币时代，叫拥有一个挖矿机。 自己搭建的区块链，想怎么挖就怎么挖吧。 私链启动起来之后，挖矿其实很简单了。 首先必须保证的有一个账号：

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> eth.accounts
["0x1b39aa2446de648dd6928a759c542690cc32757b"]
> eth.getBalance(eth.accounts[0]).toNumber();
0

账号里没钱。 那就开始挖吧。挖矿其实很简单，一个命令就开始了。默认的，挖到的钱，都放在当前账号中。如果有多个账号，默认的放到第一个账号中。 在geth环境下，运行：

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> miner.start();

或者运行命令行：

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geth --mine --minerthreads=4

minerthreads用来指定运行的线程数。默认为当前CPU的核数。 如果有多个账号，可以指定挖矿收入放到第几个账号，注意编号是从0开始的：

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sh miner.setEtherbase(eth.accounts\[0\])

或者命令行执行：

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geth --etherbase 0 --mine  2>> geth.log // 0 is index: first account by creation order OR
geth --etherbase '0x1b39aa2446de648dd6928a759c542690cc32757b' --mine 2>> geth.log

半小时后，查看下账户余额：

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> eth.getBalance(eth.accounts[0]).toNumber();
1.5971875e+21

话说， e+21，那是多大的数字啊？？一辈子还没见过这么多钱。请多多支持！

  • 本文作者： Zihao Yao
  • 本文链接： https://yaozihao.com/ubuntu_eth_private/
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