区块链开发(2)以太坊私链

 以太坊作为第二代区块链技术，相比"中本聪"第一代区块链技术比特币，拥有更快的交易确认时间，比特币每笔平均10分钟，以太坊只要18秒左右(EOS为0.5秒，还免手续费)。同时，以太坊自带图灵完备的智能合约编程语言(Solidity)，运行在以太坊虚拟机上，拥有更大的灵活性，基于以太坊的Dapp和游戏也越来越多。

以太坊主链上发行的代币成为以太币(ether)，用来支付交易的手续费。在主链上部署智能合约之前，我们可以先搭一个以太坊私链环境，用来测试和部署合约，避免不必要的损失。其中，以太币有如下单位：

1 ether = 10^18 wei

1 ether = 10^15 Kwei， 1 Kwei   = 10^3 wei

1 ether = 10^12 Mwei， 1 Mwei   = 10^6 wei

1 ether = 10^9  Gwei,  1 Gwei   = 10^9 wei

1 ether = 10^6 szabo,  1 szabo  = 10^12 wei

1 ether = 10^3 finney, 1 finney = 10^15 wei

 1. 私链环境搭建

操作系统：Ubuntu 18.04

 1.1 下载Geth

虽然，以太坊的实现有很多语言的版本([ethereum-github](https://github.com/ethereum))，但官方推荐使用Go的实现，所以这里直接下载[go-ethereum](https://github.com/ethereum/go-ethereum)，可以直接下载源码翻译安装，也可以直接下载编译好的可执行文件。

下载地址：  

 https://gethstore.blob.core.windows.net/builds/geth-linux-amd64-1.8.18-58632d44.tar.gz

然后，解压安装即可：  

1.2 初始化创世块

(1)新建一个目录，用来存放创世块数据：  

(2)新建genesis.json创世块配置文件：  

{

"config": {

"chainId": 0,

"homesteadBlock": 0,

"eip155Block": 0,

"eip158Block": 0

   },

"alloc"      : {},

"coinbase"   : "0x0000000000000000000000000000000000000000",

"difficulty" : "0x20000",

"extraData"  : "",

"gasLimit"   : "0x2fefd8",

"nonce"      : "0x0000000000000042",

"mixhash"    : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",

"parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",

"timestamp"  : "0x00"

}

注：genesis.json来自于[https://github.com/ethereum/go-ethereum](https://github.com/ethereum/go-ethereum)    

(3)初始化创世块  

1.3 启动私链节点

(1)在终端执行以下命令：  

sudo geth --networkid 123 --dev --datadir chain --rpc --rpcapi "personal,db,eth,net,web3,miner,admin,debug" --rpcaddr "0.0.0.0" --rpcport 8545 --port 30303 --rpccorsdomain "*" --nodiscover  

参数介绍：  

* --networkid：网络id。(默认值为1)

* 1：Frontier(主网络)

* 2：Morden(忽略)

* 3：Ropsten(测试网络)

* 4：Rinkeby(测试网络)

* --dev： 开发模式。包含一个预含以太币的开发者账号。

* --datadir：指定数据库和密钥存放的路径。  

* --rpc：是否开启HTTP-RPC。

* --rpcapi：指定哪些HTTP-RPC提供的API接口可用。

* --rpcaddr：指定HTTP-RPC监听的地址。默认是：localhost。  

* --rpcport：指定HTTP-RPC监听的端口。默认是：8545。  

* --port：网络监听端口，用于与其它节点通信。默认是：30303。  

* --rpccorsdomain：指定哪些URL可以跨域访问节点。  

* --nodiscover：关闭节点发现。

注：这里没有开启自动挖矿(--dev.period参数)，也没有使用websocket的方式访问。更多参数的含义参考geth --help。

2. 连接到私链  

2.1 使用mist钱包连接到本地私链  

(1)下载Mist钱包  

https://github.com/ethereum/mist/releases

(2)解压Mist钱包  

unzip Mist-linux64-0-11-1.zip -d ./Mist

(3)使用Mist连接到私链  

sudo ./mist --rpc ./../chain/geth.ipc

如遇到以下错误：  

`error while loading shared libraries：libgconf-2.so.4：cannot open shared object file：No such file or directory`

则需安装`libgconf`库，执行`sudo apt install libgconf-2-4`:  

(4)解决上述错误，再次执行步骤(3)会成功打开Mist钱包，并看到一个包含`1.1579e+77`个以太币的帐号。

2.2 使用MetaMask钱包连接到本地私链

(1)下载并安装MetaMask钱包  

步骤略。(这里安装MetaMask钱包，可能需要科学上网，自行解决。浏览器使用Chrome)

(2)连接到本地节点  

当然，MetaMask也可以不与节点装在同一台机器上，则选择`Custom RPC`，然后配置相应的ip和端口即可。  

3. Geth控制台  

3.1 Web3命令的使用

(1) 进入Geth控制台   

sudo geth attach ./chain/geth.ipc  

这里也可以使用HTTP接口的方式：  

sudo geth attach http://127.0.0.1

3.2 交易  

(1)创建新帐号，并返回新帐号的地址  

personal.newAccount("123456")

(2)查询帐号，默认有一个帐号加上新创建，因此，总共看到两个地址  。

personal.listAccounts  

(3)查询余额  

eth.getBalance("xxx")

(4)转账交易，转账单位是1000`ether`，最小单位是`wei`，并再次查看余额，可以看到转账成功，并返回交易哈希。  

eth.sendTransaction({from:"xxx", to:"xxx", value:web3.toWei(1000, "ether")})

注：由于默认帐号是不带密码的，所以直接转账是成功。否则，需要先解锁帐号。  

注：密码为上面创建帐号时的`123456`。  

3.2.1 使用Mist钱包交易  

(1)Mist钱包中查看  

可以看到，本地私链中已经有两个帐号了，第二个帐号余额为900。  

(2)在Mist钱包中点Send，并填入私链中的两个地址。  

这里，直接点交易即可，因为，默认帐号没有密码。

注：如果在私链环境中，交易或者部署合约，一直在等待确认。需在控制台手动执行下挖矿，这样才会出新块来记录交易。  

该篇主要演示了下以太坊私链的搭建，以及Mist钱包的使用，当然，MetaMask等钱包的使用类似，过程都不复杂，只是细节偏多。那么，这一篇就先总结到这里，下一篇暂定为以太坊智能合约的部署。如果你对区块链开发感兴趣，或者你觉得任何文中错误的地方，欢迎与我交流并指正。  

作者：[AlphaGL](https://steemit.com/@sincos)。版权所有，欢迎保留原文链接进行转载 :)

参考：  

以太坊-维基百科: https://zh.wikipedia.org/wiki/%E4%BB%A5%E5%A4%AA%E5%9D%8A

Ethereum JavaScript API: https://web3js.readthedocs.io/en/1.0/