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以太坊源码分析 state

以太坊 genesis.json字段解读

以太坊搭建私有链

本文讲述 Ubuntu 和 Windows 下搭建以太坊私有链。

1. 安装 Ubuntu Geth 客户端

以太坊官方对 Ubuntu 支持很好，在各个 linux 系统中安装最简单。

Geth官方安装指南：

https://github.com/ethereum/go-ethereum/wiki/Building-Ethereum

进入ubuntu命令行，执行如下命令：

sudo apt-get update
sudo apt-get installsoftware-properties-common
sudo add-apt-repository -yppa:ethereum/ethereum
sudo add-apt-repository -yppa:ethereum/ethereum-dev
sudo apt-get update
sudo apt-get install ethereum

系统联网执行后，即完成了安装以太坊客户端，其中包括 geth、bootnode、 evm、 disasm、 rlpdump、ethtest。

此时如果输入 geth 命令，会出现启动以太坊启动的画面

2. 安装 Windows Geth 客户端

Windows必须64位系统，从官方网站下载编译好的 win64 客户端，解压缩即可运行，下载地址如下：

https://github.com/ethereum/go-ethereum/releases/

下载后，只有一个Geth.exe的文件。

安装图像化客户端 Mist，依然是从官方地址下载编译好的客户端即可，下载地址：

https://github.com/ethereum/mist/releases/

下载解压缩后，Ethereum-Wallet即为以太坊图形化界面。

3. 准备创世块文件

配置自己的创世块是为了区分公有链，同一个网络中，创世块必须是一样的，否则无法联通，此方法在 windows 和 Ubuntu 下通用。

新建文件 genesis.json，输入如下内容并保存：

{
  "nonce":"0x0000000000000042",
  "mixhash":"0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "difficulty": "0x4000",
  "alloc": {},
  "coinbase":"0x0000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp": "0x00",
  "parentHash":"0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "extraData": "0x",
  "gasLimit":"0xffffffff"
}

解释一下各个参数的作用：

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。

4. 启动私有链节点

启动 Geth 即可以启动以太坊的区块链，为了构建私有链，需要在 Geth 启动时加入一些参数，Geth 参数含义如下：

identity	区块链的标示，随便填写，用于标示目前网络的名字
init	指定创世块文件的位置，并创建初始块
datadir	设置当前区块链网络数据存放的位置
port	网络监听端口
rpc	启动rpc通信，可以进行智能合约的部署和调试
rpcapi	设置允许连接的rpc的客户端，一般为db,eth,net,web3
networkid	设置当前区块链的网络ID，用于区分不同的网络，是一个数字
console	启动命令行模式，可以在Geth中执行命令

1、在Ubuntu启动区块链节点

在Ubuntu下，首先切换到打算运行的目录，目录下应该有配置好的piccgenesis.json文件，执行如下命令

# 获取当前的目录
basepath=$(cd `dirname $0`; pwd)
# 创建数据存放地址并初始化创世块
geth  --datadir "$basepath/chain" init piccgenesis.json 
# 启动私有链
geth --identity "my_etherum"  --rpc  --rpccorsdomain "*" --datadir "$basepath/chain" --port "30303" --rpcapi "db,eth,net,web3"--networkid 95518 console

启动后界面如下，光标停留在最后的命令行上，可以执行以太坊命令。

I0707 00:45:43.680087 ethdb/database.go:82]Alloted 128MB cache and 1024 file handles to /home/lihe/桌面/chain/chaindata
I0707 00:45:43.726008ethdb/database.go:169] closed db:/home/lihe/桌面/chain/chaindata
I0707 00:45:43.728913 ethdb/database.go:82]Alloted 128MB cache and 1024 file handles to /home/lihe/桌面/chain/chaindata
I0707 00:45:43.908795 ethdb/database.go:82]Alloted 16MB cache and 16 file handles to /home/lihe/桌面/chain/dapp
...
I0707 00:45:43.985253 p2p/server.go:313]Starting Server
I0707 00:45:45.834488p2p/discover/udp.go:217] Listening,enode://134881790e54c803955715e3661c27f91caaf499be813e29c9f986e2eac62d47e02b13a8e51776c1caea554655614ed26ce0185d84e626da7ac48a83a60113ff@[::]:30303
I0707 00:45:45.835853 node/node.go:366]HTTP endpoint opened: http://localhost:8545
I0707 00:45:45.848008 p2p/server.go:556]Listening on [::]:30303
I0707 00:45:45.849731 node/node.go:296] IPCendpoint opened: /home/lihe/桌面/chain/geth.ipc
Welcome to the Geth JavaScript console!

可以看到Listening on [::]:30303和Welcome to the Geth JavaScript console!的提示，说明已经启动成功

注意：如果想将 Ubuntu 作为永久区块链节点使用，当使用 nohup 命令时，Geth启动参数 console 必须去掉，否则Geth会自动停止。

2、在windows启动区块链节点

进入Windows下Geth的目录，放置配置好的 genesis.json 文件，执行如下命令：

geth --datadir "%cd%\chain" init genesis.json

创建数据存放地址并初始化创世块

geth--identity "my_etherum" --rpc--rpccorsdomain "*" --datadir "%cd%\chain" --port"30303"  --rpcapi"db,eth,net,web3" --networkid 95518 console

当看到Listening on [::]:30303和Welcome to the Geth JavaScript console!的提示，说明已经启动成功。

5. 使用节点创建账号

启动节点成功后，会进入Geth的命令行模式，输入如下命令：

personal.newAccount()

系统会提示你输入账号密码，并确认，最后会显示一个新生成的账号。

6. 启动 Windows 下私有链图形节点

首先按上面的步骤启动 Geth 并创建了账号，然后解压缩 Ethereum-Wallet，运行 Ethereum-Wallet.exe，即启动成功，如果区块链正常的话，会在右上角显示 “PRIVATE-NET”，点击 “LAUNCH APPLICATION” 进入图形界面即可。

7. 连接其他节点

首先要知道自己的节点信息，在Geth命令行界面下输入命令，注意大小写：

admin.nodeInfo

系统会显示：

enode:"enode://1e3c1727cd3bee9f25edeb5dbb3b880e03e41f8eec99566557f3ee0422734a8fcad17c161aa93d61bdbfb28ed152c143c7eb501db58bc63502a104a84b62d742@0.0.0.0:30303“

其中：

enode://1e3c1727cd3bee9f25edeb5dbb3b880e03e41f8eec99566557f3ee0422734a8fcad17c161aa93d61bdbfb28ed152c143c7eb501db58bc63502a104a84b62d742@0.0.0.0:30303

就是自己节点的信息，注意要把“0.0.0.0“换成你自己的IP。将这个信息发送给其他节点，在其他节点的命令行中输入：

admin.addPeer(‘enode://1e3c1727cd3bee9f25edeb5dbb3b880e03e41f8eec99566557f3ee0422734a8fcad17c161aa93d61bdbfb28ed152c143c7eb501db58bc63502a104a84b62d742@192.168.1.101:30303’)

如果添加成功，输入admin.peers会显示出新添加的节点。