黄梓铭 (Ivan Wong)
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搭建以太坊私链

发表于 更新于 分类于
本文字数： 6.2k 阅读时长 ≈ 6 分钟

这里的命令以 Linux 系统为准，但是在 Windows 系统下也是基本相同的

配置Go环境

1、首先切换到管理员身份

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sudo -s

2、下载官⽅的 go 语⾔编译器压缩包

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wget https://go.dev/dl/go1.21.3.linux-amd64.tar.gz

3、解压缩刚下载的新版本并放置到合适的位置

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tar -C /usr/local -xzf go1.21.3.linux-amd64.tar.gz
（如果有旧版本，先输入 `rm -rf /usr/local/go` 移除）

4、设定环境变量

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export PATH=$PATH:/usr/local/go/bin

试试看是否正常（应该会看到版本号）

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go version

构建geth

1、下载git

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sudo apt install git

2、克隆以太坊源码
这一步很可能连不上github，没什么解决方法，多试

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git clone https://github.com/ethereum/go-ethereum.git

3、进入ethereum所在文件夹
24-04-09更新: 现在直接克隆以太坊仓库下载的 geth 版本是 1.14.0-unstable，所以在运行链的时候就会出现以下报错，应该要先切换到 1.13版本

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cd go-ethereum
git checkout release/1.13
git pull

4、编译geth

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make geth

如果发现下载很慢，可以终止掉，设置代理

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export GOPROXY=https://goproxy.io,direct

下载完成，应该可以看到以下画面

5、进⼊⽬录

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cd build/bin

6、启动主程序，连接主⽹并同步

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./geth

7、配置环境变量

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nano ~/.bashrc

在该文件最后添加以下语句，要注意替换成自己主机的geth所在路径 (前面的~也要修改)

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export PATH=$PATH:~/Desktop/go-ethereum/build/bin

退出后输入以下语句让更改生效，并检测是否配置成功

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source ~/.bashrc
geth version

搭建私链

1、创造配置文件
在不同于以太坊源码的文件路径下创一个文件夹和.json文件，命名为genesis.json，可以在桌面创建

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// 注意要记得切换到管理员模式，才能创建文件夹
sudo -s
mkdir ./project
mkdir ./project/MyChain
vim ./project/MyChain/genesis.json
// 修改完输入:wq退出vim

在这个 json 文件下，配置这个私链的参数
这里使用的共识机制是 Clique，

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{
  "config": {
    "chainId": 12345,
    "homesteadBlock": 0,
    "eip150Block": 0,
    "eip155Block": 0,
    "eip158Block": 0,
    "byzantiumBlock": 0,
    "constantinopleBlock": 0,
    "petersburgBlock": 0,
    "istanbulBlock": 0,
    "berlinBlock": 0,
    "clique": {
      "period": 5,
      "epoch": 30000
    }
  },
  "difficulty": "1",
  "gasLimit": "8000000",
  "extradata": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000890fb1799fe7fa4b8e01ccf343e088d946fcd5560000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "alloc": {
    "890fb1799fe7fa4b8e01ccf343e088d946fcd556": { "balance": "300000" },
    "14c6ead33b265da463eef7367798ade6aa8e9d12": { "balance": "400000" }
  }
}

2、初始化链

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geth --datadir ./project/MyChain/ init ./project/MyChain/genesis.json

成功后会出现以下提示 (可能会有 Error 信息，可以忽略)

假如出现以下报错，可以删除 ./project/MyChain/ 目录下新生成的两个文件夹，只保留 .json 文件

3、启用链
此处启用私链，并且开启RPC接口

24-04-09 更新: 在实验的时候发现，在较新版本的 geth 中，rpc 相关的指令已经不用 –rpcxxx，改为 –http.xxx

  • http：开启 RPC 接口
  • http.port：指定端口
  • http.api：开启的RPC API
  • http.corsdomain：跨域请求，”*”为允许所有来源的跨域请求
    而且，db 接口也已经被弃用，
    所以，该命令将变为
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geth --datadir ./project/MyChain/ --identity "MyETH" --http --http.port 8545  --http.api "eth,net,web3,personal" --http.corsdomain "*" --networkid 12345 console

成功后将出现以下页面

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geth --datadir ./project/MyChain/ --identity "MyETH" --rpc --rpcport 8545  --rpcapi "db,eth,net,web3,personal" --rpccorsdomain "*" --networkid 15 console
  • identity “MyETH”：节点身份标识
  • rpc：开启 RPC 接口
  • rpcport：指定端口
  • rpcapi：开启的RPC API
  • rpccorsdomain：跨域请求，”*”为允许所有来源的跨域请求
  • networkid：网络标识符，用于连上私链，networkid是在genesis.json中确定的
    console：打开geth控制台，用于创建节点和部署智能合约

创建用户并挖矿

1、在控制台中创建用户

24-04-09 更新: 实验中发现 personal 已经被弃用，geth 控制台似乎也没有其他方法新创建账户。官方给出的解决方案是使用和 geth 解耦的 clef 创建账号
个人认为，通过另开一个终端，使用以下命令创建账户会更方便

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geth account new --datadir ./project/MyChain/
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personal.newAccount("123456")//括号内是自定义的密码，返回“0x......”为创建出来的用户的地址。之后要用到。
eth.accounts //查询用户
eth.getBalance(eth.accounts[0]) // 通过eth.accounts[0]查询账户余额。若私链上有多个用户，第一个用户为eth.accounts[0]，第二个为eth.accounts[1]。以此类推。
eth.getBalance("0x......账户地址") // 通过地址查询出账户余额

2、开始挖矿

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eth.coinbase // 第一种查看矿工的账户地址的方式，该地址默认为第一个账户地址
web3.eth.coinbase // 第二种查看方式矿工地址的方式
miner.setEtherbase(eth.accounts[0]) 
//设置矿工用户

3、停止挖矿
挖一段时间后，账户就有钱了，可以部署智能合约（部署智能合约需要花钱），可以停止挖矿

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miner.stop()
eth.getBalance(eth.accounts[0])
//再查账户，发现自己突然有钱了。

24-04-15 更新: miner.start() 必须先解锁账户，而 personal.unlockAccount 在较新版本的 geth 已经被弃用，不进行挖矿会导致所有交易都不能上链，包括智能合约的部署

目前的解决方法是，修改私链启动语句，将所有和 HTTP-RPC 相关的参数都删去 (不能与 –unlock 并存)，并添加 –unlock 参数，在启动链的时候就解锁账户，之后的步骤和之前相同

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geth --datadir ./project/MyChain/ --unlock 0x890fb1799fe7fa4b8e01ccf343e088d946fcd556 console

但是这样会产生新的问题，即无法远程调用 geth 提供的 HTTP-RPC API。目前想到的曲线救国方法是，一部分节点只用于挖矿 (以下称挖矿节点)，一部分节点用于提供 HTTP-RPC API (以下称链接节点)，但还未测试过，不知是否可行。

24-04-15 更新: 这种方法似乎是可行的，但是不一定符合工业标准，具体做法是：
1、创建新目录

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mkdir ./project/node2

2、用原来的 genesis.json 初始化链

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geth --datadir ./project/node2 init ./project/MyChain/genesis.json

并把 ./project/MyChain/keystore 复制到 ./project/node2/keystore

3、启用链

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geth --datadir ./project/node2 --http --http.port 8545 --http.corsdomain "*" --networkid 12345 --port 30305 --authrpc.port 8552 --ipcpath \\.\pipe\geth2.ipc

4、添加节点
复制链接节点的enode值，并在挖矿节点所在链控制台中输入

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admin.addPeer("enode://94d8388d7e97a8be1ee6005cc2bd81ad2b9f3e6580bec8a1305cac6271c5319b6a7e8273dfc82b0dab9c4c11ab71433f29ca30df3a4e327527a570ef1ed4bc28@127.0.0.1:30305")

成功后会出现以下界面，可以看到两次 Looking for peers 的 peercount 值发生了改变

5、使用 node.js 远程创建交易
以下是一个简单的转账交易例子，在任意位置创建文件 tx.js

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const Web3 = require('web3').default;

const web3 = new Web3('http://localhost:8545');

(async () => {
    const privateKey = '替换成您的私钥'; // 私钥，确保正确和安全地处理
    var tx = {
        from: "0x890fb1799fe7fa4b8e01ccf343e088d946fcd556",
        to: "0x4c6ead33b265da463eef7367798ade6aa8e9d12",
        value: web3.utils.toWei(1, "ether"), // 转账金额，单位为以太
        gas: 21000, // 交易的 gas 限额
        gasPrice: web3.utils.toWei(10, "gwei") // gas 价格，单位为 wei
    };

    // 签名交易
    try {
        const signedTx = await web3.eth.accounts.signTransaction(tx, privateKey);
        const receipt = await web3.eth.sendSignedTransaction(signedTx.rawTransaction);
        console.log('交易收据:', receipt);
    } catch (err) {
        console.error('签名或发送交易出错:', err);
    }
})();

在挖矿节点所在链用 miner.start() 等待交易提交上链 (这里作者不确定是否需要在链接节点所在链用 miner.start()，正常来说会因为没有解锁账户而失败，但是似乎要这样做才能使两个节点同步)
创建好交易后，就可以使用以下命令提交交易

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node tx.js

然后同时在两条链都查询账户余额，发现数额相同，说明两条节点成功同步

部署智能合约

参照下一篇文章

以太坊私链部署智能合约
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