建立基于以太坊的私有網絡和智能合約

30e8336b8229 發布于2019-06-27 18:11 / 1168人閱讀

摘要：需要注意，挖一個區塊，獲得個以太幣作為獎勵，這里的顯示的單位是，并不是以太幣，下面轉換一下個以太幣在，現在轉個給，轉賬時候，單位是，但是注意，既然轉賬，別忘先解鎖賬戶，這里要輸入賬戶密碼。

建立基于以太坊的私有網絡和智能合約

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freewolf 資深IT從業者，關注微服務、區塊鏈、敏捷開發、前端技術等，不是大神，只是出于熱愛。有問題可以到 https://github.com/freew01f/blog 進行交流。

發布時間 BiTCoin #480499

寫在前面

最近一段時間一直關注區塊鏈的相關的領域和知識，今天本來想幫助小伙伴建立一個基于以太坊的智能合約Demo，發現很多過去的文檔都已經過時了，無法正常工作。那就只能自己造個輪子，弄個版本新一些幫助大家入門。

本文以流程tutorial為主，不過多去講技術原理，原理文章網絡大把。

目標

本文目標如下：

建立私有以太坊，設置第一個節點，挖礦

完成一筆轉賬交易

建立簡單的智能合約

建立第二個網絡節點

環境介紹

無論什么開發都離不開相應的環境，我盡可能將所有軟件都升級到最新版本，以下是本文內容相關的環境：

操作系統 MacOS 10.12.6

Geth 以太坊 CLI https://github.com/ethereum/g... v1.67

Solidity 智能合約編譯器 Version: 0.4.15+commit.8b45bddb.Darwin.appleclang

安裝

安裝Node.js，這里不闡述了，源代碼自己編譯吧。
安裝Geth，這里直接去官方網站下載最新的可執行程序，復制到/usr/local/bin，就OK。
最后安裝Solidity，本地要先有brew，才能進行安裝：

brew tap ethereum/ethereum
brew install solidity

創建區塊鏈

創建自己的以太坊私有鏈很簡單，新建一個目錄，在目錄中先建立自己的創世區塊描述genesis.json文件。

文件內容如下

{
  "config": {
    "chainId": 2017,
    "homesteadBlock": 0,
    "eip155Block": 0,
    "eip158Block": 0
  },
  "difficulty": "100",
  "gasLimit": "2000000",
  "alloc": {}
}

為什么自己創建創世區塊描述，如果使用默認值，difficulty值非常高，這樣挖礦要急死人的。

首先創建兩個賬戶，本文后面需要用到這兩個賬戶，創建賬戶需要輸入兩次密碼。

? > geth --datadir node1 account new
? > geth --datadir node1 account new

用我們剛剛創建的描述文件，創建創世區塊。

? > geth --datadir node1 --networkid 27027 init genesis.json

使用console連接節點1并且記錄log

? > geth --datadir node1 --networkid 27027 console 2>>geth.log

使用geth完成挖礦和交易

連接成功后，看看有幾個賬戶

> eth.accounts
["0x65070d1d224114fd3c8358e9614fd948daecc428", "0xf11167054eb5fb91dd7b46726380f0f0cb09a6d8"]

查詢下賬戶余額

> eth.getBalance(eth.accounts[0])
0

第一個賬戶沒有余額，accounts[0]默認情況是coinbase賬戶，也就是挖礦的收益歸集賬戶，現在我們就來挖礦，賺取獎勵，由于difficulty值很低，挖礦秒出基本。

> miner.start(2);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();
true

miner.start(2) 開始挖礦，參數是開啟挖礦的計算的線程數

admin.sleepBlocks(1) 挖到1個區塊就停止

miner.stop() 挖礦停止

第一次會創建DAG ，這里會花費一些時間，關于DAG，詳情見底部參考。出現true說明挖礦完畢，挖完查詢余額。

> eth.getBalance(eth.accounts[0])
5000000000000000000

需要注意，挖一個區塊，獲得5個以太幣作為獎勵，這里的顯示的單位是wei，并不是以太幣，下面轉換一下

> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]), "ether")
5

5個以太幣在accounts[0]，現在轉2個給accounts[1]，轉賬時候，單位是wei，但是注意，既然轉賬，別忘先解鎖賬戶accounts[0]，這里要輸入賬戶密碼。

> personal.unlockAccount(eth.accounts[0])
Unlock account 0x65070d1d224114fd3c8358e9614fd948daecc428
Passphrase:
true
> eth.sendTransaction({from: eth.accounts[0], to: eth.accounts[1], value: web3.toWei(2, "ether")})
"0x3f190d2af25dff4e6b6fac9537f8f6152fdb193ca9afe228fbdc9301bbff5645"

最后出現的是這個交易的hash，查一下有沒有待處理的交易

> txpool.status
{
  pending: 1,
  queued: 0
}
> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]), "ether")
0

果然有一筆pending，查詢賬戶accounts[1]，并沒有發現以太幣，這里需要曠工來挖礦，打包這個交易到最新區塊。交易才能生效，繼續挖

> miner.start(2);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();
true

查下余額

> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]), "ether")
2

已經到賬，再看下剛才交易的詳情

> eth.getTransaction("0x3f190d2af25dff4e6b6fac9537f8f6152fdb193ca9afe228fbdc9301bbff5645")
{
  blockHash: "0xd30fbefb48de05a458a909d9486402bfa4d1459619226a3f8b95aaf407669bb7",
  blockNumber: 2,
  from: "0x65070d1d224114fd3c8358e9614fd948daecc428",
  gas: 90000,
  gasPrice: 18000000000,
  hash: "0x3f190d2af25dff4e6b6fac9537f8f6152fdb193ca9afe228fbdc9301bbff5645",
  input: "0x",
  nonce: 0,
  r: "0xd9b7c4830b9a7ae8ac922179c4e73e6bf2a52178ee0c01250bd940586334d412",
  s: "0xa1b0058b63e1c0360eae6073791b1d63d4a737c71c5932b4b203e853a8185cd",
  to: "0xf11167054eb5fb91dd7b46726380f0f0cb09a6d8",
  transactionIndex: 0,
  v: "0xfe5",
  value: 2000000000000000000
}

到這里整個交易就完成了

簡單的智能合約

下面我們來創建一個極簡單的智能合約，geth 1.6變化蠻大的，以前編譯智能合約的方法都有一些問題，沒什么簡單的辦法，browser-solidity是個不錯的在線編譯選擇，我們還是選擇在本地進行操作，前面已經通過brew安裝了solidity，創建一個contract文件夾，在文件夾中創建一個hello.sol智能合約文件

pragma solidity ^0.4.13;

contract Hello {
  function sum(uint _a, uint _b) returns (uint o_sum, string o_author) {
    o_sum = _a + _b;
    o_author = "freewolf";
  }
}

然后我們來編譯，完成后，會多出兩個文件，abi文件就是智能合約相關的接口，bin文件就是智能合約編譯代碼。

這里是Mac命令行環境，不是geth，? > 開頭的都是命令行

? > solc -o . --bin --abi hello.sol
? > ls
Hello.abi    Hello.bin    hello.sol

在geth中加載這些文件很復雜，這里我們修改下剛生成的文件

Hello.abi 文件內容修改成

var HelloContract = eth.contract([{"constant":false,"inputs":[{"name":"_a","type":"uint256"},{"name":"_b","type":"uint256"}],"name":"sum","outputs":[{"name":"o_sum","type":"uint256"},{"name":"o_author","type":"string"}],"payable":false,"type":"function"}])

Hello.bin 文件內容修改成

personal.unlockAccount(eth.accounts[0])

var hello = HelloContract.new({
  from: eth.accounts[0],
  data: "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",
  gas: 500000
})

注意別忘了data必須0x開頭，New合約就得解鎖自己的賬戶，這里解鎖也寫在這里了

回到geth，加載剛修改的文件，加載bin文件需要輸入賬戶密碼

文件夾contract就在運行geth命令的目錄

> loadScript("contract/Hello.abi")
true
> loadScript("contract/Hello.bin")
Unlock account 0x65070d1d224114fd3c8358e9614fd948daecc428
Passphrase:
true

現在智能合約已經部署到區塊鏈上了，但是要挖礦才能生效，挖完就可以盡情玩耍了。

> hello
{
  abi: [{
      constant: false,
      inputs: [{...}, {...}],
      name: "sum",
      outputs: [{...}, {...}],
      payable: false,
      type: "function"
  }],
  address: undefined,
  transactionHash: "0x783f5cae1f9b40f25da1260267d5e6f801d1746541b5f28f84684883723807b8"
}
> hello.sum
undefined
> miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();
true
> hello.sum
function()
> hello.sum.call(1,2)
[3, "freewolf"]

追加 - 如何建立其他節點

追加一段，如何創建其他的P2P節點，首先在原先節點執行下面代碼，查看當前節點信息

> admin.nodeInfo
{
  enode: "enode://bbd3d0f2afad68c3e4b2e79a6daddc6e8498b9266cc3e953bbb121bae40fe44b5e0377c0768b03e47ac04cead52235a12931bfb96528a8225be5808fc8c174b3@192.168.1.2:30303",
  id: "bbd3d0f2afad68c3e4b2e79a6daddc6e8498b9266cc3e953bbb121bae40fe44b5e0377c0768b03e47ac04cead52235a12931bfb96528a8225be5808fc8c174b3",
  ip: "192.168.1.2",
  listenAddr: "[::]:30303",
  name: "Geth/v1.6.7-stable-ab5646c5/darwin-amd64/go1.8.3",
  ports: {
    discovery: 30303,
    listener: 30303
  },
  protocols: {
    eth: {
      difficulty: 655652,
      genesis: "0x7b0286b147e6b5b8710b8acff38053fdf1991a980da8ca73b4b359c28c7144fc",
      head: "0xd545cee3b9247b67c5d43728eddcbcfe9315dcf18cbc12187a7a178220829153",
      network: 27027
    }
  }
}

拿到node相關信息，就可以創建新節點了，這里就不過多解釋了，前面基本都介紹過了

? > mkdir node2
? > geth --datadir node2 account new
? > geth --datadir node2 --networkid 27027 init genesis.json
? > geth --datadir node2 --networkid 27027 --port 30304 --bootnodes "enode://bbd3d0f2afad68c3e4b2e79a6daddc6e8498b9266cc3e953bbb121bae40fe44b5e0377c0768b03e47ac04cead52235a12931bfb96528a8225be5808fc8c174b3@192.168.1.2:30303" console

需要注意的也就是最后一行，寫入你自己的node信息，其他的也沒什么了，進入geth后，數據同步后，可以使用下面命令

> eth.getBlock("latest")
> admin.peers

以上就可以在第二個節點看到之前節點1的信息了。

參考 & 資源

關于DAG http://www.hashcash.org/paper...

智能合約 http://solidity.readthedocs.i...

智能合約開發IDE https://ethereum.github.io/br...

私有網絡UVPC 以太坊的區塊鏈技術智能合約區塊鏈智能合約技術區塊鏈智能合約開發

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