如何通过以太坊搭建自己的私有链

本文作者:EthFans.
原文链接:
https://github.com/cryptape/ethereum-bootstrap

通过本文所述方法和项目中的脚本,我们可以快速的搭建好自己的私链进行开发测试。

仓库中包含的工具有:

  • 一个测试账户导入脚本,在首次部署时将五个测试账户私钥导入以太坊节点。
  • 一个genesis.json配置文件,为对应的五个测试账户提供初始资金(以太币),方便开发测试。
  • 一个快速启动私有链节点并进入交互模式的脚本。
  • 一个合约样例:contracts/Token.sol。这是一个使用合约语言Solidity编写的智能合约。Token合约的功能是发行一种token(可以理解为货币,积分等等),只有合约的创建者有发行权,token的拥有者有使用权,并且可以自由转账。

测试账户私钥是放在Github上的公开数据,千万不要用于正式环境中或者公有链上。如果在测试环境之外的地方使用这些私钥,你的资金将会被窃取!

准备

  1. 在本地安装好go-ethereumsolc, 可以执行geth和solc命令。如果操作系统是ubuntu, 安装官方的ethereum安装包即可。
  2. 将本仓库通过git clone命令下载到本地。
  3. 安装expect,工具脚本用它来自动化一些过程。例如在ubuntu上: sudo apt-get install expect

启动geth

  1. 进入本仓库目录: cd ethereum-bootstrap
  2. 导入测试账户私钥: ./bin/import_keys.sh
  3. 初始化blockchain: ./bin/private_blockchain_init.sh 输出的结果类似如下, $(DIR))代表你的下载路径:
     INFO [09-25|11:07:26] Allocated cache and file handles         database=$(DIR)/ethereum-bootstrap/data/geth/chaindata cache=16 handles=16
     INFO [09-25|11:07:26] Successfully wrote genesis state         database=chaindata                                      hash=194258…f0efa3
     INFO [09-25|11:07:26] Allocated cache and file handles         database=$(DIR)/ethereum-bootstrap/data/geth/lightchaindata cache=16 handles=16
     INFO [09-25|11:07:26] Successfully wrote genesis state         database=lightchaindata                                      hash=194258…f0efa3
    
  4. 为解决之后操作账户锁定问题,修改本目录下bin/private_blockchain.sh文件,在$geth后添加–unlock 0 –password value.   其中0表示解锁第0个账户,value为包含你第2步设置的密码的文件的地址路径,需要你建立。这样下面就不需要再解锁账户的操作。
  5. 启动私有链节点: ./bin/private_blockchain.sh. 启动成功后可以看到类似如下输出:
  6. 此时以太坊交互式控制台已经启动,我们可以开始测试和开发了。

注意:工具脚本假设你的geth安装在默认位置, 可以直接通过geth执行。如果geth命令安装在非标准的位置,可以设置GETH环境变量指定geth可执行文件的路径。例如:

GETH=/some/weird/dir/geth ./bin/import_keys.sh

通过挖矿来为account发放ether

查看账号余额:

> web3.eth.getBalance(web3.eth.accounts[0])
2e+30

可以通过挖矿的方式给第一个账号发行ether:

> miner.start(1)
I0822 17:17:43.496826 miner/miner.go:119] Starting mining operation (CPU=1 TOT=3)
I0822 17:17:43.497379 miner/worker.go:573] commit new work on block 30 with 0 txs & 1 uncles. Took 527.407µs

需要调用miner.stop来停止挖矿:

> miner.stop()
true
> web3.eth.getBalance(web3.eth.accounts[0])
2.000000000105e+30

使用账号前先解锁:

> personal.unlockAccount(web3.eth.accounts[0])

使用以太坊控制台编译和部署智能合约

在contracts目录下有一个智能合约样例文件Token.sol, 通过Solidity语言实现了基本的代币功能, 合约持有者可以发行代币, 使用者可以互相转账.

我们可以使用以太坊控制台来编译部署这个合约.以太坊控制台是最基本的工具,使用会比较繁琐.社区也提供了其他更加方便的部署工具,此处不做讨论.

第一步,我们先编译合约代码.新建一个ssh session, 切换到geth用户环境su – geth, 然后输入:echo “var tokenCompiled=`solc –optimize –combined-json abi,bin,interface contracts/Token.sol`” > token.js.(此步为编译合约代码,并将生成的内容放入当前路径下的token.js文件)

切换到以太坊控制台,把js文件加载进来:

loadScript("token.js")

通过tokenCompiled.contracts[“contracts/Token.sol:Token”].bin可以看到编译好的二进制代码,通过tokenCompiled.contracts[“contracts/Token.sol:Token”].abi可以看到合约的ABI

以变量的形式取出合约的二进制代码和ABI。

var tokenContractsBin = "0x" + tokenCompiled.contracts["contracts/Token.sol:Token"].bin;
var tokenContractsAbi = tokenCompiled.contracts["contracts/Token.sol:Token"].abi;

接下来我们要把编译好的合约部署到网络上去.

首先我们用ABI来创建一个javascript环境中的合约对象:

var contract = web3.eth.contract(JSON.parse(tokenContractsAbi));

我们通过合约对象来部署合约:

var initializer = {from: web3.eth.accounts[0], data: tokenContractsBin, gas: 300000};

var token = contract.new(initializer);

contract.new方法的第一个参数设置了这个新合约的创建者地址from, 这个新合约的代码data, 和用于创建新合约的费用gas.gas是一个估计值,只要比所需要的gas多就可以,合约创建完成后剩下的gas会退还给合约创建者.

contract.new方法的第二个参数设置了一个回调函数,可以告诉我们部署是否成功.

contract.new执行时会提示输入钱包密码.执行成功后,我们的合约Token就已经广播到网络上了.此时只要等待矿工把我们的合约打包保存到以太坊区块链上,部署就完成了.

在公有链上,矿工打包平均需要15秒,在私有链上,我们需要自己来做这件事情.首先开启挖矿:

miner.start(1)

此时需要等待一段时间,以太坊节点会生成挖矿必须的数据,这些数据都会放到内存里面.在数据生成好之后,挖矿就会开始,稍后就能在控制台输出中看到类似:

:hammer:mined potential block

的信息,这说明挖到了一个块,合约已经部署到以太坊网络上了!此时我们可以把挖矿关闭:

miner.stop()

接下来我们就可以调用合约了.先通过token.address获得合约部署到的地址, 以后新建合约对象时可以使用.这里我们直接使用原来的contract对象:

// 本地钱包的第一个地址所持有的token数量
> web3.eth.getBalance(web3.eth.accounts[0])
0

// 发行100个token给本地钱包的第一个地址
> token.issue.sendTransaction(web3.eth.accounts[0], 100, {from: web3.eth.accounts[0]});
I1221 11:48:30.512296   11155 xeth.go:1055] Tx(0xc0712460a826bfea67d58a30f584e4bebdbb6138e7e6bc1dbd6880d2fce3a8ef) to: 0x37dc85ae239ec39556ae7cc35a129698152afe3c
"0xc0712460a826bfea67d58a30f584e4bebdbb6138e7e6bc1dbd6880d2fce3a8ef"

// 发行token是一个transaction, 因此需要挖矿使之生效
> miner.start(1)
:hammer:mined potential block
> miner.stop()

// 再次查询本地钱包第一个地址的token数量
> token.getBalance(web3.eth.accounts[0])
100

// 从第一个地址转30个token给本地钱包的第二个地址
> token.transfer.sendTransaction(web3.eth.accounts[1], 30, {from: web3.eth.accounts[0]})
I1221 11:53:31.852541   11155 xeth.go:1055] Tx(0x1d209cef921dea5592d8604ac0da680348987b131235943e372f8df35fd43d1b) to: 0x37dc85ae239ec39556ae7cc35a129698152afe3c
"0x1d209cef921dea5592d8604ac0da680348987b131235943e372f8df35fd43d1b"
> miner.start(1)
:hammer:mined potential block
> miner.stop()
> token.getBalance(web3.eth.accounts[0])
70
> token.getBalance(web3.eth.accounts[1])
30

其他

私有链的所有数据都会放在仓库根目录下的data目录中,删除这个目录可以清除所有数据,重新启动新环境。 solidity_compiler_helper,可以使用这个小工具来部署,更方便。

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THE END
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