以太坊开发(三)使用 Go-Ethereum 1.8.1搭建以太

2018-02-25 本文已影响683人 yuyangray

什么是 Go-Ethereum

Go-Ethereum是由以太坊基金会提供的官方客户端软件。它是用Go编程语言编写的，简称Geth。

Geth是以太坊协议的具体落地实现，通过Geth，你可以实现以太坊的各种功能,如账户的新建编辑删除，开启挖矿，ether币的转移，智能合约的部署和执行等等。

Geth官网：https://geth.ethereum.org/
Geth的Github地址：https://github.com/ethereum/go-ethereum

本文环境：

Mac OS 10.13.3

Homebrew v1.5.4

Geth v1.8.1

Geth的安装

这里使用Homebrew演示在Mac OS上的下载安装

首先安装Homebrew

Homebrew是一款Mac OS平台下的软件包管理工具，拥有安装、卸载、更新、查看、搜索等很多实用的功能。简单的一条指令，就可以实现包管理，而不用你关心各种依赖和文件路径的情况，十分方便快捷。

Homebrew官网：https://brew.sh

/usr/bin/ruby -e "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/Homebrew/install/master/install)"

安装完成后查看版本信息，确认是否安装成功

yuyangdeMacBook-Pro:~ yuyang$ brew -v
Homebrew 1.5.4
Homebrew/homebrew-core (git revision 68c5; last commit 2018-02-19)

安装Geth

brew tap ethereum/ethereum

brew install ethereum

安装完成后，查看版本后确认安装是否成功

yuyangdeMacBook-Pro:~ yuyang$ geth version
Geth
Version: 1.8.1-stable
Architecture: amd64
Protocol Versions: [63 62]
Network Id: 1
Go Version: go1.10
Operating System: darwin
GOPATH=
GOROOT=/usr/local/opt/go/libexec

如果安装失败

我当时安装一直失败，忘了截图错误原因了。后来查了很久，找到了一篇可能的解决方法(但我不确定我当时就是文中的错误信息)。用了文中方法失败，然后我又尝试运行安装Geth的两条指令，结果安装成功。

Got an error while installing cpp-ethereum using brew.
https://github.com/ethereum/homebrew-ethereum/issues/116

<Install Xcode or the CLI from developer.apple.com/xcode>

brew update
brew upgrade
brew tap ethereum/ethereum
brew reinstall llvm

<At this point, close the terminal, and relaunch it.>

brew install leveldb libmicrohttpd cryptopp
brew install cpp-ethereum --devel --successful --verbose

简单理解就是：

安装Xcode或者CLI（我是把两个都安装了）
- Xcode直接去AppStore安装。
- CLI一款能用命令行自由操作各种软件获取各种系统信息的工具。
  
  安装命令：
```
 sh -c "$(curl -fsSL https://raw.githubusercontent.com/guarinogabriel/mac-cli/master/mac-cli/tools/install)
```
  安装完成后查看是否成功：
```
yuyangdeMacBook-Pro:~ yuyang$ Mac list
```
```
  mac CLI – OS X command line tools for developers
```
  关于CLI的使用可以查看这篇文章

执行以下命令：

brew update
brew upgrade
brew tap ethereum/ethereum
brew reinstall llvm
完成后重启命令行

执行以下命令：

brew install leveldb libmicrohttpd cryptopp
brew install cpp-ethereum --devel --successful --verbose

这是解决办法提供者对此的解释：

Running all those commands will install the latest version of the C++ Ethereum client using the develop branch that has successfully passed CI.

创建以太坊私有链

初始化一个创世区块

初始化创世区块时，要先创建一个genesis.json文件，内容如下：

{
  "config": {
        "chainId": 10,
        "homesteadBlock": 0,
        "eip155Block": 0,
        "eip158Block": 0
    },
  "coinbase"   : "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  "difficulty" : "0x20000",
  "extraData"  : "",
  "gasLimit"   : "0xffffffff",
  "nonce"      : "0x0000000000000042",
  "mixhash"    : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp"  : "0x00",
  "alloc"      : {},
}

参数名称	参数描述
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

接下来，创建项目目录，然后使用geth init ./genesis.json --datadir "./chain"命令，来进行创世区块的初始化，当前区块链网络数据存放的位置会保存在chain目录中：

yuyangdeMacBook-Pro:~ yuyang$ mkdir TestGeth
yuyangdeMacBook-Pro:~ yuyang$ cd TestGeth
yuyangdeMacBook-Pro:TestGeth yuyang$ geth init ./genesis.json --datadir "./chain"
INFO [02-24|11:08:41] Maximum peer count                       ETH=25 LES=0 total=25
INFO [02-24|11:08:41] Allocated cache and file handles         database=/Users/yuyang/TestGeth/chain/geth/chaindata cache=16 handles=16
INFO [02-24|11:08:41] Writing custom genesis block 
INFO [02-24|11:08:41] Persisted trie from memory database      nodes=0 size=0.00B time=10.106µs gcnodes=0 gcsize=0.00B gctime=0s livenodes=1 livesize=0.00B
INFO [02-24|11:08:41] Successfully wrote genesis state         database=chaindata                                   hash=5e1fc7…d790e0
INFO [02-24|11:08:41] Allocated cache and file handles         database=/Users/yuyang/TestGeth/chain/geth/lightchaindata cache=16 handles=16
INFO [02-24|11:08:41] Writing custom genesis block 
INFO [02-24|11:08:41] Persisted trie from memory database      nodes=0 size=0.00B time=1.743µs  gcnodes=0 gcsize=0.00B gctime=0s livenodes=1 livesize=0.00B
INFO [02-24|11:08:41] Successfully wrote genesis state         database=lightchaindata                                   hash=5e1fc7…d790e0

启用私有链

使用以下命令，启用私有链，并创建log日志文件：

geth \
  --datadir "./chain" \
  --nodiscover \
  console 2>>eth_output.log

启动后的效果如下：

yuyangdeMacBook-Pro:TestGeth yuyang$ geth \
>   --datadir "./chain" \
>   --nodiscover \
>   console 2>>eth_output.log
Welcome to the Geth JavaScript console!

instance: Geth/v1.8.1-stable/darwin-amd64/go1.10
 modules: admin:1.0 debug:1.0 eth:1.0 miner:1.0 net:1.0 personal:1.0 rpc:1.0 txpool:1.0 web3:1.0

参数名称	参数描述
datadir	设置当前区块链网络数据存放的位置
console	启动命令行模式，可以在Geth中执行命令
nodiscover	私有链地址，不会被网上看到

在当前目录执行tail -f eth_output.log，可以看到输出日志（需要新开命令行）。

yuyangdeMacBook-Pro:~ yuyang$ cd /Users/yuyang/TestGeth 
yuyangdeMacBook-Pro:TestGeth yuyang$ tail -f eth_output.log
INFO [02-24|12:03:49] Disk storage enabled for ethash caches   dir=/Users/yuyang/TestGeth/chain/geth/ethash count=3
INFO [02-24|12:03:49] Disk storage enabled for ethash DAGs     dir=/Users/yuyang/.ethash                    count=2
INFO [02-24|12:03:49] Initialising Ethereum protocol           versions="[63 62]" network=1
INFO [02-24|12:03:49] Loaded most recent local header          number=0 hash=5e1fc7…d790e0 td=131072
INFO [02-24|12:03:49] Loaded most recent local full block      number=0 hash=5e1fc7…d790e0 td=131072
INFO [02-24|12:03:49] Loaded most recent local fast block      number=0 hash=5e1fc7…d790e0 td=131072
INFO [02-24|12:03:49] Regenerated local transaction journal    transactions=0 accounts=0
INFO [02-24|12:03:49] Starting P2P networking 
INFO [02-24|12:03:49] RLPx listener up                         self="enode://f49cd7741cb1e91624d284aa7896a3dca1bedfcc36a6a99f05e2f0bdd1c6f830c59391b2c47493eeafd7d9ca6fff0720a1ab5ebc20627b1314cdbc1dfc86c351@[::]:30303?discport=0"
INFO [02-24|12:03:49] IPC endpoint opened                      url=/Users/yuyang/TestGeth/chain/geth.ipc

在私有链中进行操作

帐户的添加和查看

查看帐户，可以看到当前帐户是空的

> web3.eth.accounts
[]

创建帐户的方式有两种，第一种创建帐户时直接初始化密码

> web3,personal.newAccount("123456")
"0xf2e4cf8222e79b579543a5708ff0dfd1e6e37cfe"

其中返回的0xf2e4cf8222e79b579543a5708ff0dfd1e6e37cfe是帐户，123456是帐户的密码

第二种方法是先创建账户，然后输入密码

> web3.personal.newAccount()
Passphrase: 
Repeat passphrase: 
"0x69c9e2942557b25e4967672a72ee7b8f8c531a1c"

这时我们再查看帐户，能够看到刚才创建的两个帐户已经存在了

> web3.eth.accounts
["0xf2e4cf8222e79b579543a5708ff0dfd1e6e37cfe", "0x69c9e2942557b25e4967672a72ee7b8f8c531a1c"]

开始挖矿和停止挖矿

挖矿执行以下命令：

> miner.start()
null

执行以后，通过刚才查看日志的方法tail -f eth_output.log,能够看到类似下面的日志，说明挖矿已经在进行。

INFO [02-24|12:33:12] Commit new mining work                   number=83 txs=0 uncles=0 elapsed=2.005s
INFO [02-24|12:33:13] Successfully sealed new block            number=83 hash=b72b9d…c117b8
INFO [02-24|12:33:13] 🔗 block reached canonical chain          number=78 hash=85741d…4330d5
INFO [02-24|12:33:13] 🔨 mined potential block                  number=83 hash=b72b9d…c117b8
INFO [02-24|12:33:13] Commit new mining work                   number=84 txs=0 uncles=0 elapsed=165.913µs
INFO [02-24|12:33:13] Successfully sealed new block            number=84 hash=46555c…078e21
INFO [02-24|12:33:13] 🔗 block reached canonical chain          number=79 hash=2d948b…ea81da
INFO [02-24|12:33:13] 🔨 mined potential block                  number=84 hash=46555c…078e21

挖矿会默认保存到创建的第一个帐户0xf2e4cf8222e79b579543a5708ff0dfd1e6e37cfe中。
block number=79，说明我们已经创建了79个区块。
在以太坊官方的网络上，平均每15秒产生一个区块。

停止挖矿执行以下命令：

> miner.stop()
true

停止挖矿后，以太币则不会产生，同样智能合约、转帐等操作也不会起作用。

查看账户余额

查看帐户余额的方法如下：

> web3.eth.getBalance("0xf2e4cf8222e79b579543a5708ff0dfd1e6e37cfe")
425000000000000000000
> web3.eth.getBalance("0x69c9e2942557b25e4967672a72ee7b8f8c531a1c")
0

每次记一长串的地址很麻烦，我们可以通过设置变量来acc0表示帐户1
0xf2e4cf8222e79b579543a5708ff0dfd1e6e37cfe，acc1表示帐户2
0x69c9e2942557b25e4967672a72ee7b8f8c531a1c。

> acc0 = web3.eth.accounts[0]
"0xf2e4cf8222e79b579543a5708ff0dfd1e6e37cfe"
> acc1 = web3.eth.accounts[1]
"0x69c9e2942557b25e4967672a72ee7b8f8c531a1c"
> web3.eth.getBalance(acc0)
425000000000000000000
> web3.eth.getBalance(acc1)
0

使用下面方法可以查看格式化的以太币：

> web3.fromWei(web3.eth.getBalance(acc0))
425

以太币最小的单位是wei（18个0）

因为geth javascript console是基于javascript的，所以也可以创建js函数，查看所有帐户余额。

> function checkAllBalances() {
...      var totalBal = 0;
...      for (var acctNum in eth.accounts) {
......          var acct = eth.accounts[acctNum];
......          var acctBal = web3.fromWei(eth.getBalance(acct), "ether");
......          totalBal += parseFloat(acctBal);
......          console.log("  eth.accounts[" + acctNum + "]: \t" + acct + " \tbalance: " + acctBal + " ether");
......      }
...      console.log("  Total balance: " + totalBal + " ether");
...  };
undefined
> checkAllBalances()
  eth.accounts[0]:  0xf2e4cf8222e79b579543a5708ff0dfd1e6e37cfe  balance: 425 ether
  eth.accounts[1]:  0x69c9e2942557b25e4967672a72ee7b8f8c531a1c  balance: 0 ether
  Total balance: 425 ether
undefined

转帐操作

从帐户0xf2e4cf8222e79b579543a5708ff0dfd1e6e37cfe转3个以太币到0x69c9e2942557b25e4967672a72ee7b8f8c531a1c，如果不指定单位ether，默认转的是wei。

> web3.eth.sendTransaction({from:acc0,to:acc1,value:web3.toWei(3,"ether")})
Error: authentication needed: password or unlock
    at web3.js:3143:20
    at web3.js:6347:15
    at web3.js:5081:36
    at <anonymous>:1:1

当直接执行此方法时会抛出异常，显示帐号被锁。

解锁转帐帐户：

> web3.personal.unlockAccount(acc0,"123456")
true

解锁完成之后，即可执行转账操作：

> web3.eth.sendTransaction({from:acc0,to:acc1,value:web3.toWei(3,"ether")})
"0x23d65dd8c4d8b26b820013fff0f1c70fd50f2e471ea58b3041389f6746ed02e2"

但此时查看时会发现接收账户依旧为原来数值。此时需要执行挖矿命令，才会把转账真正完成。

> checkAllBalances()
  eth.accounts[0]:  0xf2e4cf8222e79b579543a5708ff0dfd1e6e37cfe  balance: 425 ether
  eth.accounts[1]:  0x69c9e2942557b25e4967672a72ee7b8f8c531a1c  balance: 0 ether
  Total balance: 425 ether
undefined
> miner.start()
null
> checkAllBalances()
  eth.accounts[0]:  0xf2e4cf8222e79b579543a5708ff0dfd1e6e37cfe  balance: 547 ether
  eth.accounts[1]:  0x69c9e2942557b25e4967672a72ee7b8f8c531a1c  balance: 3 ether
  Total balance: 550 ether
undefined
> miner.stop()
true

acc1余额增加是因为启动挖矿后又有以太币进账。

fromWei和toWei

web3.fromWei
把 wei 转为如下种类的以太坊单位(还有其他代币token单位)
- kwei/ada
- mwei/babbage
- gwei/shannon
- szabo
- finney
- ether
- kether/grand/einstein
- mether
- gether
- tether

> web3.fromWei("425000000000000000000", "ether")
"425"

web3.toWei
把以太坊单位(包含代币单位)转为 wei

> web3.toWei("1", "ether")
"1000000000000000000"

参考：

使用 Go-Ethereum 1.7.2搭建以太坊私有链
作者：迦壹
区块链学堂（5）：Geth 安装
作者：以太中文网