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以太坊私有网络的设置与体验
记录搭建以太坊私网环境的过程,方便以后开发
我这里使用的是Geth客户端,geth.ethereum.org网站上有详细的文档。 这里我主要是按照官网的教程来的。
安装
我是Ubuntu环境,执行以下命令安装
sudo add-apt-repository -y ppa:ethereum/ethereum
sudo apt-get update
sudo apt-get install ethereum
设置专用网络
首先,您需要设置一个网络 ID 以将其与其他以太坊网络隔离开来。 以太坊主网network id为1,我这里设置为15
二是选择共识算法。 有两种类型的工作证明和权威证明。 其中,proof-of-work是现在主要的算法挖以太坊网络要求,另外一个在我的理解上还是实验性的,所以还是优先选择proof-of-authority。 工作的
我们可以先创建一个账号
geth account new --datadir data
运行后会显示一个账号的地址。 比如我得到的地址是0xbDfa9d9C5656a2e4f09d53768DA17044AfE4F4d7
之后,创建一个创世块,这也是我的区块链的第一个块。 这个块是通过 genesis.json 文件配置的。 官网上的例子如下:
{
"config": {
"chainId": 15,
"homesteadBlock": 0,
"eip150Block": 0,
"eip155Block": 0,
"eip158Block": 0,
"byzantiumBlock": 0,
"constantinopleBlock": 0,
"petersburgBlock": 0,
"ethash": {}
},
"difficulty": "1",
"gasLimit": "8000000",
"alloc": {
"bDfa9d9C5656a2e4f09d53768DA17044AfE4F4d7": { "balance": "300000" }
}
}
这里的chainId代表网络id,difficulty的值代表挖矿的难度。 由于是私网挖以太坊网络要求,这里可以设置一个最小值。 Alloc 表示要为哪些账户分配初始以太币。 这是分配给我刚创建的帐户的 300,000 wei。 Wei是以太坊的最小单位,1以太等于10^18 wei。
在我的系统中新建一个blockchain目录,在里面新建一个data子目录,将genesis.json文件放到blockchain目录下,运行如下命令初始化Geth数据库,使用genesis区块配置文件新建一个区块链节点.
geth init --datadir data genesis.json
创建完成后我们就可以启动节点了,运行如下命令
geth --datadir data --networkid 15
从运行输出结果可以看到IPC端点结束这句话,我们可以打开一个新的命令行终端,通过IPC URL连接,启动javascript控制台
geth attach data/geth.ipc
矿业
进入Geth控制台后,我们可以尝试挖矿到我们现有的账户。 以下命令显示账户已解锁,然后设置coinbase,之后就可以挖矿了。 minser.start 可以指定使用多少 CPU 线程进行挖矿。
personal.unlockAccount(eth.accounts[0])
miner.setEtherbase(eth.accounts[0])
miner.start(1)
观察之前启动区块链节点的命令行终端输出的日志,会看到commit new mining work, mined potential block等信息,说明挖矿任务正在进行,挖矿成功。 如果我们想停止挖矿,可以输入miner.stop()来终止。
一段时间后,我们可以查看我们开采了多少矿石。
web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]))
贸易
现在我们可以创建一个新帐户来向该帐户转移一些以太币。
personal.newAccount()
新账户地址为0x3312521d5892d45eb23b38c95375d9376dca8e0b
然后你可以转一些钱到这个新账户
personal.unlockAccount(eth.accounts[0])
eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:1e18,data:utils.toHex('This is a test')})
完成后,我们会得到交易的Hash值,“0xa69ae61b029a9e2ea46a075872e079829f770dbf94801586ad157c266010d9a5”
此时eth.accounts[1]的余额还是0,因为没有人在挖,所以这笔交易还没有被确认写入区块链账本。 我们可以挖一个地雷,稍后检查一下,看看余额会变成 1 个以太币。
我们可以查看刚才的交易
eth.getTransaction('0xa69ae61b029a9e2ea46a075872e079829f770dbf94801586ad157c266010d9a5')
智能合约
以太坊最令人兴奋的功能之一是它对智能合约的支持。 现在我们可以创建一个智能合约并将其部署到网络中。
以下是一个简单的智能合约的代码:
// SPDX-License-Identifier: GPL-3.0
pragma solidity >=0.7.0 <0.9.0;
/**
* @title Storage
* @dev Store & retrieve value in a variable
*/
contract Storage {
uint256 number;
/**
* @dev Store value in variable
* @param num value to store
*/
function store(uint256 num) public {
number = num;
}
/**
* @dev Return value
* @return value of 'number'
*/
function retrieve() public view returns (uint256){
return number;
}
}
为了在python中编译用solidity语言编写的合约,需要安装以下包
pip install py-solc-x
之后我们可以通过web3.py库进行操作
1.首先是连接到我们的以太坊节点,如果连接成功,会打印True
from web3 import Web3
w3 = Web3(Web3.IPCProvider('data/geth.ipc'))
print(w3.isConnected())
2.查看活期账户,查看余额,单位是ether
for account in w3.eth.accounts:
print("Account:{}, Balance:{} ether".format(account, Web3.fromWei(w3.eth.get_balance(account), 'ether')))
3. 设置一个默认账户并解锁,这个账户后面会用到部署合约
w3.eth.default_account=w3.eth.accounts[0]
w3.geth.personal.unlockAccount(w3.eth.accounts[0], password)
4.编译部署合约
import solcx
from solcx import compile_source
solcx.install_solc()
def compile_source_file(file_path):
with open(file_path, 'r') as f:
source = f.read()
return compile_source(source)
def deploy_contract(w3, contract_interface):
tx_hash = w3.eth.contract(
abi=contract_interface['abi'],
bytecode=contract_interface['bin']).constructor().transact()
return tx_hash
contract_source_path = 'storage.sol'
compiled_sol = compile_source_file('storage.sol')
contract_id, contract_interface = compiled_sol.popitem()
transcation_hash = deploy_contract(w3, contract_interface)
5.开始挖矿,一段时间后查看合约地址
w3.geth.miner.start(1)
#Wait some time
contract_address = w3.eth.get_transaction_receipt(transaction_hash)['contractAddress']
6. 获取合约地址意味着合约已经记录在区块链账本上。实例化合约并调用store方法存储一个值。 一段时间后,矿工执行完记录在账本上,就可以调用retrieve方法获取刚刚存入的值
contract_instance = w3.eth.contract(address=contract_address, abi=contract_interface['abi'])
contract_instance.functions.store(101).transact()
#Wait some time
contract_instance.functions.retrieve().call()