【干货】Mac上搭建以太坊私有网络

一、环境搭建

1.安装go语言

brew install go

2.安装Geth

方法一：官网下载最新版本
https://geth.ethereum.org/downloads/

注：网站可能出现加载问题

Retrieving packages from release server…

解决方案：F12开发这模式查看下载链接

附最新下载链接:

Linux:https://gethstore.blob.core.windows.net/builds/geth-linux-amd64-1.9.9-01744997.tar.gz
Windows:https://gethstore.blob.core.windows.net/builds/geth-windows-amd64-1.9.9-01744997.exe
MacOS:https://gethstore.blob.core.windows.net/builds/geth-darwin-amd64-1.9.9-01744997.tar.gz

tar -zxvf geth-darwin-amd64-1.9.9-01744997.tar.gz
cd geth-darwin-amd64-1.9.9-01744997.tar.gz

方法二：使用Homebrew安装

brew install ethereum

3.使用geth的help命令可查看使用指南（可跳过）

geth help

4.Geth简介

  Geth是使用Go语言编写的命令行工具，可以使用它在私有网络上创建节点和矿工。可以作为客户端连接到公共的和测试的网络上，它也可以在私有网络上运行挖矿和EVM（交易节点）。
  Geth是基于JASON RPC的协议。它定义了采用JSON格式的代码远程调用规范。Geth可以使用下面三种JSON RPC协议进行连接：

• 内部进程通信（IPC）：内部通讯，通常用于一台电脑内。
• 远程程序调用（RCP）：跨计算机的通讯。通常使用TCP和HTTP协议。
• WS（Web sockets）：使用sockets连接Geth。

  配置Geth的命令、开关参数和选项很多，诸如：

• 配置IPC、RPC和WS协议
• 配置网络连接的类型——私有网络、Rostper和Rinkeby
• 挖矿选项
• 控制台和API
• 网络
• 调试和日志

  在不同的网络上，chain ID不同：

• chain ID：1 主网公链
• chain ID：2 Morden网络（仅对部分人开放）
• chain ID：3 Ropsten网络
• chain ID：4 Rinkeby网络
• chain ID 大于4的是私有网络

  使用Geth --testnet连接到Ropsten网络，Geth --rinkeby连接到Rinkeby网络。

二、搭建私有网络

1.创建创世区块配置文件

  Geth需要使用genesis.json文件生成创世区块，同时需要提供保存区块数据和账户私钥（keystore）的目录。

mkdir myeth
cd myeth
vim genesis.json

{
  "config": {
    "chainId": 15,
    "homesteadBlock": 0,
    "eip150Block": 0,
    "eip155Block": 0,
    "eip158Block": 0
  },
  "nonce": "0x0000000000000042",
  "maxhash":
  "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "difficulty": "0x200",
  "gasLimit": "0xffffffff",
  "coinbase": "0000000000000000000000000000000000000000",
  "stmestamp": "0x00",
  "parentHash":
  "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "alloc": {}
}

各参数作用解释：

2.网络初始化

输入geth init命令、genesis.json文件、存储区块数据和keystore的文件夹，进行初始化。

geth init "/Users/andrewfeng/Documents/Ethereum/myeth/genesis.json" --datadir "/Users/andrewfeng/Documents/Ethereum/myeth/chaindata"

注：路径需要换成你自己的路径

  创世区块已经产生了，Geth节点可以启动了。
  Geth启动时默认使用IPC协议，为了确保Geth节点可以通过PRC协议访问，命令中需要带上RPC参数

3.搭建节点运行的环境

geth --datadir "/Users/andrewfeng/Documents/Ethereum/myeth/chaindata" --rpc --rpcapi "eth,web3,miner,admin,personal,net" --rpccorsdomain "*" --nodiscover --networkid 15

常用参数选项含义如下：

• –identity：指定节点 ID，方便在一大群节点中识别出自己的节点；
• –rpc：表示开启 HTTP-RPC 服务；
• –rpcport：指定 HTTP-RPC 服务监听端口号（默认为 8545）；
• –rpcaddr：指定IP地址；
• –rpcapi “eth,web3,miner,admin,personal,net” ：这个命令指示了允许通过RPC访问的命令。默认情况下，Geth允许web3。
• –datadir：指定区块链数据的存储位置；
• –port：指定和其他节点连接所用的端口号（默认为 30303）；
• –nodiscover：关闭节点发现机制，防止加入有同样初始配置的陌生节点；
• –maxpeers 0 如果你不想有人连上你的测试链，就用maxpeers 0。或者，你可以调整参数，当你确切的知道有几个节点要连接上来的时候。

  enode的信息是节点在网络上的身份标志。如果其他节点准备加入这个网络中，就需要提供自己的enode值。
  RPC访问可以通过http://127.0.0.1:8545或http://localhost:8545，IPC访问可以通过**\.\pipe\geth.ipc**命令。

  命令是以服务的形式持续运行的，需要再打开一个命令行窗口，输入

Geth attach rpc:http://localhost:8545

使用IPC协议连接到节点上，这样即可执行其他命令。

  这是一个交互式的 JavaScript 执行环境，在这里面可以执行 JavaScript 代码，其中 > 是命令提示符。在这个环境里也内置了一些用来操作以太坊的 JavaScript 对象，可以直接使用这些对象。这些对象主要包括：

• eth：包含一些跟操作区块链相关的方法；
• net：包含一些查看p2p网络状态的方法；
• admin：包含一些与管理节点相关的方法；
• miner：包含启动和停止挖矿的一些方法；
• personal：主要包含一些管理账户的方法；
• txpool：包含一些查看交易内存池的方法；
• web3：包含了以上对象，还包含一些单位换算的方法。

  进入以太坊 Javascript Console 后，就可以使用里面的内置对象做一些操作，这些内置对象提供的功能很丰富，比如查看区块和交易、创建账户、挖矿、发送交易、部署智能合约等。

  常用命令：

• personal.newAccount()：创建账户；
• personal.unlockAccount()：解锁账户；
• eth.accounts：枚举系统中的账户；
• eth.getBalance()：查看账户余额，返回值的单位是 Wei（Wei 是以太坊中最小货币面额单位，类似比特币中的聪，1 ether = 10^18 Wei）；
• eth.blockNumber：列出区块总数；
• eth.getTransaction()：获取交易；
• eth.getBlock()：获取区块；
• miner.start()：开始挖矿；
• miner.stop()：停止挖矿；
• web3.fromWei()：Wei 换算成以太币；
• web3.toWei()：以太币换算成 Wei；
• txpool.status：交易池中的状态；
• admin.addPeer()：连接到其他节点；

4.设置账户

  连接到Geth节点后，接下来需要设置coinbase或etherbase账户。创建账户可以使用personal对象的newAccout方法，并设置密码（密码不可见）。

personal.newAccount()

  如果需要更改原有的coinbase账户地址，可以通过address.miner对象的setEtherBase函数进行操作。这个操作将使用新的账户替换原有的coinbase账户。

miner.setEtherbase("0x19b4029dad20824db6dc201437f9cac2a7e1fc5c")

  执行查询命令，可看到设置的地址已经生效了。此时挖矿可以启动了。由于只有一个矿工，将获得全部的挖矿奖励，coinbase账户的以太币会逐步增加。

eth.coinbase

  同样方法再创建一个账户

  查看当前账户

eth.accounts

5.启动挖矿

miner.start(8)

  start中的参数代表了用于挖矿的线程数量。

  这时切换到之前创建私有链的命令行窗口中，可以看到挖矿过程的输出结果。

注：当使用输入日志的方式时，可以输入命令tail -f geth.log 来跟踪挖矿进度

  可以看到正在挖矿的账户0已经获得的以太币和未挖矿的账户1的以太币余额。

  挖到一个区块会奖励5个以太币，挖矿所得的奖励会进入矿工的账户，这个账户叫做coinbase，默认情况下coinbase是本地账户中的第一个账户。

  getBalance()返回值的单位是wei，wei是以太币的最小单位，1个以太币=10的18次方个wei。要查看有多少个以太币，可以用web3.fromWei()将返回值换算成以太币：

web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]),'ether')

6.停止挖矿

miner.stop()

7.打开以太坊钱包

在线地址：以太坊钱包
下载地址：https://github.com/ethereum/mist/releases

  可以看到，主账户有了6400个以太币。上方红色的字体“PRIVATE-NET”即表示你的区块链网络是正常的。

8.进行交易

  我们要从账户0到账户1转账，需要先解锁账户才能转账，否则会报错。

personal.unlockAccount(eth.accounts[0])

  发现报错Error: account unlock with HTTP access is forbidden
  原来是出于安全考虑，默认禁止了HTTP通道解锁账户，相关issue参考：https://github.com/ethereum/go-ethereum/pull/17037
  如果已经了解打开此功能的风险，可通启动命令中添加参数：–allow-insecure-unlock

  又发现报错Fatal: Error starting protocol stack: datadir already used by another process
  需要强制关闭正在运行的geth进程：

ps aux | grep "geth"
kill -9 54148

  再次加上参数–allow-insecure-unlock，重新启动g私有链。

geth --datadir "/Users/andrewfeng/Documents/Ethereum/myeth/chaindata" --rpc --rpcapi "eth,web3,miner,admin,personal,net" --rpccorsdomain "*" --nodiscover --networkid 15 --allow-insecure-unlock

  现在执行解锁账户命令即可成功了。

  悲催的是，前面挖的以太币重启后被清零了。。。需要重新挖一会。查看当前两个账户的余额：

  可以通过发送一笔交易，从账户0转移200个以太币到账户1。其中需要将账户0解锁。

personal.unlockAccount(eth.accounts[0])
amount = web3.toWei(200,'ether')
eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:amount})

  此时交易已经提交到区块链，返回了交易的hash，但还未被处理，本地交易池中有一个待确认的交易，可以使用 eth.getBlock(“pending”, true).transactions 查看当前待确认交易。

eth.getBlock("pending", true).transactions

  要使交易被处理，必须要挖矿。这里我们启动挖矿，然后等待挖到一个区块之后就停止挖矿：

miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();
web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]),'ether')

  此时，交易已经生效，账户1应该已经收到了200个以太币了。

三、常见报错总结

1.Fatal: invalid genesis file: invalid character ‘"’ after object key:value pair
Json键值对行末丢了逗号

2.Fatal: invalid genesis file: json: cannot unmarshal hex string without 0x prefix into Go struct field Genesis.coinbase of type common.Address
json文件中，对于16进制数据，需要加上0x前缀

3.Fatal: Failed to write genesis block: unsupported fork ordering: eip150Block not enabled, but eip155Block enabled at 0
config部分中添加 “eip150Block”: 0,

4.Fatal: failed to write genesis block: genesis has no chain configuration
json文件中，缺少config部分

5.Error: invalid sender undefined
这个错误不会导致初始化失败，但是会在以后的转账（eth.sendTransaction），或者部署智能合约的时候产生。解决方法就是chainId 不能设置为0。

6.Error: account unlock with HTTP access is forbidden
出于安全考虑，默认禁止了HTTP通道解锁账户，相关issue参考https://github.com/ethereum/go-ethereum/pull/17037。如果已经了解打开此功能的风险，可通启动命令中添加参数：–allow-insecure-unlock

7.Fatal: Error starting protocol stack: datadir already used by another process
需要强制关闭正在运行的geth进程：

ps aux | grep "geth"
kill -9 [PID]