为了让一个区块添加到主链上，一个矿工必须要比其他矿工更快的提供出这个“证明”。通过矿工提供的一个数学机制的“证明”来证实每个区块的过程称之为工作量证明(proof of work)。
证实了一个新区块的矿工都会被奖励一定价值的奖赏。奖赏是什么？以太坊使用一种内在数字代币—以太币(Ether)作为奖赏。每次矿工证明了一个新区块，那么就会产生一个新的以太币并被奖励给矿工。
你也许会在想：什么能确保每个人都只在区块的同一条链上呢？我们怎么能确定不会存在一部分矿工创建一个他们自己的链呢？
前面，我们定义了区块链就是一个具有共享状态的交易单机。使用这个定义，我们可以知道正确的当前状态是一个全球真相，所有人都必须要接受它。拥有多个状态（或多个链）会摧毁这个系统，因为它在哪个是正确状态的问题上不可能得到统一结果。如果链分叉了，你有可能在一条链上拥有10个币，一条链上拥有20个币，另一条链上拥有40个币。在这种场景下，是没有办法确定哪个链才是最”有效的“。
不论什么时候只要多个路径产生了，一个”分叉“就会出现。我们通常都想避免分叉，因为它们会破坏系统，强制人们去选择哪条链是他们相信的链。
为了确定哪个路径才是最有效的以及防止多条链的产生，以太坊使用了一个叫做“GHOST协议(GHOST protocol.)”的数学机制。
GHOST = Greedy Heaviest Observed Subtree
简单来说，GHOST协议就是让我们必须选择一个在其上完成计算最多的路径。一个方法确定路径就是使用最近一个区块（叶子区块）的区块号，区块号代表着当前路径上总的区块数（不包含创世纪区块）。区块号越大，路径就会越长，就说明越多的挖矿算力被消耗在此路径上以达到叶子区块。使用这种推理就可以允许我们赞同当前状态的权威版本。
现在你大概对区块链是什么有个理性的认识，让我们在再深入了地解一下以太坊系统主要组成部分：
- 账户(accounts)
- 状态(state)
- 损耗和费用(gas and fees)
- 交易(transactions)
- 区块(blocks)
- 交易执行(transaction execution)
- 挖矿(mining)
- 工作量证明(proof of work)
- windows单节点下安装geth
下载地址：https://geth.ethereum.org/downloads/，下载之后是个 .exe文件，然后安装就好了，安装之后把geth的安装目录加入到系统环境变量的path里。验证是否安装成功，打开cmd窗口，输入 geth version 如果出来下面的内容，表示安装好了。（如果不加任何任何参数直接运行 geth ，会自动连接到以太坊公网，此时会开始同步区块）
初始化创世区块
新建个空文件夹，比如
然后在里面创建个first.json文件，文件名随意自己定吧，里面的内容如下：
{
"config": {
"chainId": 10,
"homesteadBlock": 0,
"eip155Block": 0,
"eip158Block": 0
},
"alloc" : {},
"coinbase" : "0x0000000000000000000000000000000000000000",
"difficulty" : "0x20000",
"extraData" : "",
"gasLimit" : "0x2fefd8",
"nonce" : "0x0000000000000042",
"mixhash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
"parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
"timestamp" : "0x00"
}
然后打开cmd窗口，跳转到当前目录下执行命令：
geth --datadir .\nodedata0 init first.json
上面的命令的主体是 geth init，表示初始化区块链，命令可以带有选项和参数，其中–datadir选项后面跟一个目录名，这里为nodedata0，表示指定数据存放目录为 nodedata0， first.json是init命令的参数，就是刚才创建的json文件
出现Successfully表示初始化成功了（把这行命令保存为一个.cmd命令备用），这时候你会发现，你的目录下面自动生成了一个nodedata0的文件夹，目录如下：
其中geth/chaindata中存放的是区块数据，keystore中存放的是账户数据。
启动节点
执行命令：
geth --rpc --nodiscover --datadir "./nodedata0" --port 30303 --rpcapi "db,eth,net,web3" --rpccorsdomain "*" --networkid 1001 --ipcdisable console 2>>geth.log
参数说明
--nodiscover 关闭p2p网络的自动发现，需要手动添加节点，这样有利于我们隐藏私有网络
--rpc 启用ipc服务，默认端口号8545
--datadir 区块链数据存储目录
--port 网络监听端口，默认30303
--rpcapi 表示可以通过ipc调用的对象
--rpccorsdomain 指定可以访问APi的domain地址，设置为“*”则任何地址都可以访问，这样做不安全
--networkid 网络标识，私有链取一个大于4的随意的值
console 打开一个可交互的javascript环境
2>>geth.log 把geth中的log信息导入geth.log，也可以不加这个，把信息直接输出在console里，这样直观
更多参数：https://github.com/ethereum/go-ethereum/wiki/Command-Line-Options
http://www.yaozihao.cn/2017/07/07/geth%E5%91%BD%E4%BB%A4%E9%80%89%E9%A1%B9%E4%BB%8B%E7%BB%8D/
出现javascript console说明节点启动成功了，geth.log文件也生成了
把这启动命令也保存start0.cmd命令，以后再启动这个节点直接双击这个cmd就行了
节点相关基本操作
创建账户
personal.newAccount()
Passphrase是输入密码，下面的repeat passphrase是重复密码，创建的账户地址是：
0x8b2bd44cec6caedcc0664f965d895a17db326e0a
这是我们会看到nodedata0文件夹下面的keystore下面会多出个文件，就是保存账户信息
再查看账户列表，发现有账户了
如果你记不清楚personal有哪些方法，可以执行personal命令查看一下，其它的eth，miner也一样
启动挖矿
miner.start()
看到null，不要慌，因为你的日志信息都保存到了geth.log文件里了，下面这小图标代表啥自己领会哈
挖了半天，到底挖了几个区块了？赚了多少以太币了？看下面的查询余额和查看区块数
另外说明一点，节点挖矿的以太币会自动存入到eth.coinbase账户里，默认是eth.accounts里的第一个，你也可以自己指定coinbase
停止挖矿
miner.stop()
查看账户余额
eth.getBalance
eth.accounts[0]得到的是账户地址而已，你可能被这么大的数值吓一跳，怎么这么多以太币？一个以太币等于10的18次方个wei，这里的数值是wei的个数，显示以太币的个数，可以用下面的命令，405个以太币，如果是真的，简直不要太爽，以太坊创始人V神以前肯定也在家里这么偷偷的挖了不少
查看区块数
eth.blockNumber
81个区块，一个区块奖励5个以太币
指定coinbase账户
先创建第二个账户，然后把第二个账户指定为coinbase，修改之前和修改之后已经改变
转账
先创建第三个没有币的账户，从账户1转5个比特币到账户3里，有的同学会问，不是有个账户2吗，你怎么不用呢？因为转账发起了交易，然而发起交易仅仅是发起交易，交易要被确认需要打包进区块里，挖矿就是做这个的，挖矿本身的收益会存进coinbase账户里，而现在coinbase账户是账户2，所以不考虑账户2
再查看coinbase账户2的余额，不仅挖矿奖励，连交易费都收了哦
退出
exit
验证私链
写了这么多，一顿操作猛如虎，这个私链到底能不能用？
我们用remix验证一样，连接这个私链
账户和余额信息会显示出来，如果你的工具找不到你的私链，请确认启动节点的参数中，有没有设置 --rpccorsdomain "*"
单节点就写到这里，下面是多节点的内容
- windows多节点
我们在上面已经创建了一个节点了，下面我们直接创建第二个节点，然后连接两个节点，第二个节点的创建要满足下面条件
创世区块的信息得一样
就是要用一样的.json配置文件初始化，因为区块链的本质就是所有节点记录的账本都是一样的，所以第一个区块的数据也得一致
rpcport 和 port参数必须和第一个不同
节点1 启动的命令没有这个参数rpcport，默认的值是8545，我们就用9545吧，port用30306
初始化创世区块
geth --datadir .\nodedata1 init first.json
自动创建了存放节点数据的文件夹nodedata1
启动节点
geth --rpc --rpcport 9545 --nodiscover --datadir "./nodedata1" --port 30306 --rpcapi "db,eth,net,web3" --rpccorsdomain "*" --networkid 1001 --ipcdisable console
nodiscover，ipcdisable，这两个参数很关键，windows没有ipcdisable参数，第二个节点启动会报错的。nodiscover让节点2不会被节点1自动扫描到。
节点1和节点2建立连接
我们用节点2主动添加节点1，两个节点只要一方主动建立连接就可以了，另一方会自动获得这个连接关系的，效果一样的
先查看节点1的enode信息，作为节点2 admin.addPeer()方法的参数
节点1的console:
节点2的console:
再看节点1的console:
再用remix连接一下我们的节点2吧
windows多个节点的私链就是这样了
3.linux创建节点并和windows节点建立连接
下载文件并上传服务器解压：https://geth.ethereum.org/downloads/
注意你的linux是多少位的就下载多少位的二进制文件，我的是32位的，我就下载32位的
然后把geth复制到/usr/bin目录下面，我们就可以使用geth命令了，geth help，出现下的界面，表示成功。
网上其它的文章都是先安装go语言，再下载geth源码编译安装，最终的效果都是一样的。
然后执行初始化区块的命令：
geth --datadir nodedata2 init first.json
命令跟在windows差不多，自动生成的nodedata2文件夹也是一样的
启动节点，步骤跟在windous一样
geth --rpc --rpcport 8545 --rpcaddr 65.49.132.28 --nodiscover --datadir "/root/privatechain/nodedata2" --port 30303 --rpcapi "db,eth,net,web3" --rpccorsdomain "*" --networkid 1001 --ipcdisable console
命令多了一个：
--rpcaddr 65.49.132.28
这个ip是linux服务器的地址，如果我们在windows本地想要访问服务器的私链，这个参数得加上
已经启动，我们可以在命令行窗口执行一些geth的命令
windows电脑上的remix访问一下linux的私链：
一个账户，地址也是一样的，it is working。
额外操作：把启动命令保存为linux可运行文件，方便以后启动：
linux的私链运行成功了，接下来我们让window的节点和linux的节点连接起来(因为网络原因没实现，只有思路)
windows上已经有两个节点了，现在我们的linux要访问这两个节点，所以这两个节点的启动命令得加上--rpcaddr这个参数，但是这部分实现不了了，因为自己电脑连接的是路由器，直接用公网ip+端口号访问不到自己的电脑，要在路由器上做端口映射才能让服务器访问到自己的电脑，我没有路由器的登录权限，所以做不了了（有个什么软件，可以帮自己的电脑生成一个外网ip，有兴趣的朋友可以百度一下，然后继续走下去）
1.端口映射方法：http://service.tp-link.com.cn/detail_article_2441.html
2.节点建立连接方法应该跟windous连接点相连方法是一样的，关键是节点启动的时候加上--rpcaddr参数