目錄

• • 安裝版本說明
  • 環(huán)境搭建
  • • 搭建以太坊
    • 安裝Nodejs
    • 安裝Solidity
    • 安裝Truffle
    • 以太坊開發(fā)

安裝版本說明

• Ubuntu版本：20.04

• Ethereum版本：1.10.1-stable

• Nodejs版本：v10.19.0

• Solidity版本：0.7.4

• Truffle版本：v5.3.0 - a development framework for Ethereum

環(huán)境搭建

搭建以太坊

安裝命令：

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

具體安裝過程如下：

圖1 命令行1的執(zhí)行過程

圖2 命令行2的執(zhí)行過程

圖3 命令行3的執(zhí)行過程

使用如下命令查看以太坊版本：

geth version

出現(xiàn)如下圖所示的內(nèi)容則說明安裝成功：

圖4 以太坊安裝成功的標志

安裝Nodejs

安裝命令：

sudo apt-get install -y nodejs

出現(xiàn)下圖內(nèi)容則說明已安裝過：

圖5 安裝Nodejs的過程

使用如下命令查看Nodejs版本：

圖6 Nodejs安裝成功的標志

安裝Solidity

安裝命令：

sudo apt-get install npm sudo snap install solc

安裝過程如下：

圖7 命令行1的執(zhí)行過程

圖8 命令行2的執(zhí)行過程

出現(xiàn)如下圖所示的內(nèi)容則說明安裝成功：

圖9 Solidity安裝成功的標志

安裝Truffle

安裝命令：

sudo npm install -g truffle

安裝過程比較長，出現(xiàn)如下圖所示的內(nèi)容則說明安裝成功：

圖10 Truffle安裝成功的標志

以太坊開發(fā)

搭建以太坊私有鏈：創(chuàng)建私有鏈需要定義創(chuàng)世區(qū)塊，下面命令所創(chuàng)建的文件夾及文件均是用來創(chuàng)建創(chuàng)世區(qū)塊。新建blockchian/consortium_blockchain文件夾，在consortium_blockchain文件夾下創(chuàng)建文件genesis.json。

所需命令：

mkdir blockchain cd blockchain mkdir consortium_blockchain cd consortium_blockchain vim genesis.json

創(chuàng)建過程比較簡單，故不附上截圖。

寫入內(nèi)容命令：

vim genesis.json

將下面的內(nèi)容寫入genesis.json文件中：

{"config": {"chainId": 8434,"homesteadBlock": 1,"eip150Block": 2,"eip150Hash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000","eip155Block": 3,"eip158Block": 3,"byzantiumBlock": 4,"alien": {"period": 2,"epoch": 300,"maxSignersCount": 5,"minVoterBalance": 100000000000000000000,"genesisTimestamp": 1536136198,"signers": ["0x393faea80893ba357db03c03ee73ad3e31257469","0x30d342865deef24ac6b3ec2f3f8dba5109351571","0xd410f95ede1d2da66b1870ac671cc18b66a97778"]}},"nonce": "0x0","timestamp": "0x5b8f92c2","extraData": "0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000","gasLimit": "0x47b760","difficulty": "0x1","mixHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000","coinbase": "0x0000000000000000000000000000000000000000","alloc": {"cbfc29c31a31c869f9eb59a084d9019965978a7e": {"balance": "0x31d450f18af132720000000"},"393faea80893ba357db03c03ee73ad3e31257469": {"balance": "0xd3c21bcecceda1000000"},"30d342865deef24ac6b3ec2f3f8dba5109351571": {"balance": "0xd3c21bcecceda1000000"},"d410f95ede1d2da66b1870ac671cc18b66a97778": {"balance": "0xd3c21bcecceda1000000"},"a25dc63609ea7ea999033e062f2ace42231c0b69": {"balance": "0xd3c21bcecceda1000000"}},"number": "0x0","gasUsed": "0x0","parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000" }

在終端輸入“:wq”保存并退出。

重要參數(shù)說明：

參數(shù)名描述

chainID	指定了獨立的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò) ID。網(wǎng)絡(luò) ID 在連接到其他節(jié)點的時候會用到，以太坊公網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò) ID 是 1，為了不與公有鏈網(wǎng)絡(luò)沖突，運行私有鏈節(jié)點的時候要指定自己的網(wǎng)絡(luò) ID。不同 ID 網(wǎng)絡(luò)的節(jié)點無法相互連接
homesteadBlock	取值為0表示正在使用homesteadBlock版本。以太坊的發(fā)展分成了四個階段：（每個階段進步到下一個階段都是通過硬分叉的方式實現(xiàn)的）1.Frontier（前沿）：2015年7月30日，以太坊發(fā)布了Frontier階段，此時的軟件還不太成熟，但可以進行基本的挖礦測試去中心化應(yīng)用（Dapps），該階段參與者主要為開發(fā)者。 2.HomesteadBlock（家園）：在2016年3月14日（圓周率節(jié)），以太坊發(fā)布了HomesteadBlock階段。以太坊開始平穩(wěn)運行，提供了圖形界面的錢包，普通用戶也可以體驗和使用以太坊。 3.Metropolis（大都會）：Metropolis被分成了兩個階段：Byzantium（拜占庭）和Constantinople （居士坦丁堡）。 2017.10.16，以太坊拜占庭硬分叉成功，引入了包括：zk-SNARKs（簡明非交互零知識證明）、revert功能、return和抽象賬戶。 2019年2月底，以太坊區(qū)塊鏈的第7,080,000區(qū)塊作為激活點正式開啟君士坦丁堡硬分叉，點在于將以太坊的共識機制由PoW向PoW+PoS混合機制過渡，從而使整個以太坊網(wǎng)絡(luò)更加的輕盈、快捷與安全。按官方說法，具體在現(xiàn)有以太坊PoW主網(wǎng)上進行升級的有以下5個方面：1）.EIP 145：給EVM增加移位相關(guān)指令，包括左移SHL,邏輯右移SHR，算術(shù)右移SAR（2）.EIP 1014：產(chǎn)生合約地址的一種新規(guī)則，與狀態(tài)通道有關(guān)。規(guī)則為keccak256( 0xff ++ address ++ salt ++ keccak256(init_code)))[12:]（3）.EIP 1052：為EVM增加EXTCODEHASH指令，這個指令可以獲得一個合約bytecode的keccak256的hash值；（4）.EIP 1283：修改EVM的SSTORE指令gas計算方式，預計會減少許多合約的gas消耗，需要硬分叉支持；（5）.EIP 1234：將是潛在最有爭議的提案，也需要硬分叉支持，它包括難度炸彈（Difficulty Bomb）協(xié)議推遲12個月和挖礦獎勵調(diào)整，難度炸彈使挖礦難度隨時間推移越來越高，挖礦獎勵調(diào)整將挖礦獎勵從3個降低到2個；4.Serenity（寧靜）
eip155Block	eip是ethereum improvement proposal的縮寫，你的鏈不會因為因為這些提議分叉，故設(shè)置為“0”即可
eip158Block	eip是ethereum improvement proposal的縮寫，你的鏈不會因為因為這些提議分叉，故設(shè)置為“0”即可
mixhash	與nonce配合用于挖礦，由上一個區(qū)塊的一部分生成的hash。注意他和nonce的設(shè)置需要滿足以太坊的Yellow paper, 4.3.4. Block Header Validity, (44)章節(jié)所描述的條件。
nonce	nonce就是一個64位隨機數(shù)，用于挖礦，注意他和mixhash的設(shè)置需要滿足以太坊的Yellow paper, 4.3.4. Block Header Validity, (44)章節(jié)所描述的條件。
difficulty	設(shè)置當前區(qū)塊的難度，如果難度過大，cpu挖礦就很難，這里設(shè)置較小難度
alloc	用來預置賬號以及賬號的以太幣數(shù)量，因為私有鏈挖礦比較容易，所以我們不需要預置有幣的賬號，需要的時候自己創(chuàng)建即可以。
coinbase	礦工的賬號，隨便填
timestamp	設(shè)置創(chuàng)世塊的時間戳
parentHash	上一個區(qū)塊的hash值，因為是創(chuàng)世塊，所以這個值是0
extraData	附加信息，隨便填，可以填你的個性信息
gasLimit	該值設(shè)置對GAS的消耗總量限制，用來限制區(qū)塊能包含的交易信息總和，因為我們是私有鏈，所以填最大。

創(chuàng)建創(chuàng)世區(qū)塊

執(zhí)行如下命令初始化創(chuàng)世區(qū)塊：

geth --datadir "./myblockchain" init genesis.json

具體操作過程如下圖所示：

圖11 創(chuàng)建創(chuàng)世區(qū)塊成功的標志

創(chuàng)建成功之后，當前目錄會新增myblockchain文件夾，同時包含geth和keystore兩個文件夾。

geth保存的是這條區(qū)塊鏈上的區(qū)塊數(shù)據(jù)；
keystore保存的是這條區(qū)塊鏈上的用戶信息

可通過下面的命令查看myblockchain文件夾的目錄結(jié)構(gòu)：

sudo apt install tree tree myblockchain

下圖分別是這兩條命令的執(zhí)行過程：

圖12 下載tree

注意：命令行2的執(zhí)行需在myblockchain文件夾的上一級執(zhí)行。如下圖所示：

圖13 查看myblockchain文件夾的目錄結(jié)構(gòu)

啟動私有鏈

啟動命令：

geth --identity "myethereum" --rpc --rpcaddr "127.0.0.1" --port 30304 --rpcport "7545" --rpccorsdomain "*" --datadir ./myblockchain --rpcapi "db,eth,net,web3,admin,personal" --networkid 5777 console --allow-insecure-unlock

啟動命令中的重要參數(shù)說明：

參數(shù)名描述

identity	區(qū)塊鏈的標識，用于標識目前網(wǎng)絡(luò)的名字
rpc	啟動rpc通信
rpcaddr	連接rpc的地址，默認為localhost，為了方便訪問建議使用本機IP地址
port	網(wǎng)絡(luò)監(jiān)聽端口，默認30303
rpcport	連接rpc的端口，默認為8545
rpccorsdomain	指定什么url能連接到你的節(jié)點執(zhí)行rpc定制端任務(wù)，如果輸入是“*”，則任何url都可以連接到你的rpc實例。
datadir	當前區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)存放的位置
rpcapi	設(shè)置允許rpc的客戶端，一般為db，eth，net，web3
networkid	設(shè)置當前區(qū)塊鏈的網(wǎng)絡(luò)ID，用于區(qū)分不同的網(wǎng)絡(luò)，是一個數(shù)字，公鏈為1；這個和創(chuàng)世塊文件的chainid沒有直接關(guān)聯(lián)
console	啟動命令行模式，可以在geth中執(zhí)行命令
init	指定創(chuàng)世塊文件的位置，并創(chuàng)建創(chuàng)世塊

啟動過程截圖：

圖14 私有鏈啟動過程（部分）

連接第二個geth終端

為了方便使用，經(jīng)常要打開多個終端連接到同一個私鏈節(jié)點，可以采用如下命令：

cd blockchain/consortium_blockchain/myblockchain geth attach geth.ipc

運行效果如下圖所示：

圖15 連接第二個geth終端的運行過程截圖

以太坊的javascript控制臺中內(nèi)置了一些以太坊對象，通過這些對象我們可以很方便的與以太坊交互：eth：提供了操作區(qū)塊鏈相關(guān)的方法
net：提供了查看p2p網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的方法
admin：提供了管理節(jié)點相關(guān)的方法
miner：提供啟動和停止挖礦的方法
personal：提供了管理賬戶的方法
txpool：提供了查看交易內(nèi)存池的方法
web3：除了包含以上對象中有的方法，還包含了一些單位換算的方法

geth創(chuàng)建賬號、啟動挖礦、停止挖礦

（1）創(chuàng)建賬戶

在geth終端就可以執(zhí)行啟動挖礦、創(chuàng)建賬戶等操作，初始化后系統(tǒng)無賬號，需要創(chuàng)建新賬號，才能啟動挖礦：

eth.accounts

執(zhí)行效果截圖：

圖16 查看以太坊賬戶

目前賬戶為空，故新建賬戶：

personal.newAccount("12345678");

執(zhí)行效果截圖：

圖17 新建賬戶

獲取該賬戶的余額：

eth.getBalance(eth.accounts[0])

執(zhí)行結(jié)果圖：

圖18 獲取指定賬戶的余額 余額為0。

（2）挖礦

挖礦所得的獎勵會進入礦工的賬戶，這個賬戶叫做coinbase，默認情況下coinbase是本地賬戶中的第一個賬戶，如下圖所示：

圖19 coinbase賬戶

現(xiàn)在的coinbase是user1，要想使挖礦獎勵進入其他賬戶，通過miner.setEtherbase()將其他賬戶設(shè)置成coinbase即可：

圖20 將user2設(shè)置為coinbase賬戶

挖到區(qū)塊以后，user2里面應(yīng)該就有余額了：

getBalance()返回值的單位是wei，wei是以太幣的最小單位，1個以太幣=10的18次方個wei。

可以通過發(fā)送一筆交易，從user1轉(zhuǎn)移100個以太幣到user2：

圖21 要轉(zhuǎn)給他人的錢

圖22 轉(zhuǎn)賬失敗

這里報錯了，原因是賬戶每隔一段時間就會被鎖住，要發(fā)送交易，必須先解鎖賬戶，由于我們要從user1發(fā)送交易，所以要解鎖user1。輸入創(chuàng)建賬戶時設(shè)置的密碼，就可以成功解鎖賬戶：

圖23 解鎖要轉(zhuǎn)賬給他人的user1

然后再發(fā)送交易：

圖24 user1轉(zhuǎn)賬給user2的交易，生成的是交易哈希

此時，交易已被提交到交易池，可以通過查看txpool來驗證：

圖25 使用該命令來查看交易池中的交易

pending表示已提交但還未被處理的交易，此處為0說明該交易已被處理。如果是1，則說明還未被處理，需要啟動挖礦(miner.start(1))來進行挖礦。

然后查看user2中的余額：

圖26 查看user2的余額

說明轉(zhuǎn)賬成功！

其中，挖礦過程如圖所示：

圖27 挖礦示意圖

通過區(qū)塊號查看區(qū)塊：

圖28 通過區(qū)塊號查看區(qū)塊內(nèi)容

通過區(qū)塊哈希查看區(qū)塊：

圖29 通過區(qū)塊哈希值查看區(qū)塊

（3）停止挖礦

停止挖礦的命令：

miner.stop()

圖30 停止挖礦的操作

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的以太坊系列（二）---Ubuntu20.04安装以太坊开发环境并建立私有链的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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