1. 前言
系统平台：Ubuntu
本文介绍了Ubuntu系统平台上基于ethereum的私有链搭建方法。通常，1台pc机作为1个私有链节点，但实际上也可以在1台PC机上运行多个以太坊节点（利于测试）。为了在本地网络运行多个以太坊节点的实例，必须确保一下几点:
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每个实例都有独立的数据目录（–datadir）
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每个实例运行都有独立的端口（eth和rpc两者都是）（–port 和–rpcprot）。
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在集群的情况下，实例之间都必须要知道彼此。
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唯一的ipc通信端点，或者禁用ipc。
以下开始构筑以太坊私有链。
2. 安装Geth客户端
详见《以太坊（客户端geth使用入门）》
3. 准备创世块文件
为了区分公有链，以太坊支持自定义创世区块，要运行私有链，我们就需要定义自己的创世区块，创世区块信息写在一个json格式的配置文件中。首先将下面的内容保存到一个json文件中，例如hcgenesis.json。
注意，同一个私有链网络中，创世块必须是一样的，否则无法联通。
{
“config” : {
“chainId” : 10,
“homesteadBlock” : 0,
“eip155Block” : 0,
“eip158Block” : 0
},
“coinbase” : “0x0000000000000000000000000000000000000000”,
“difficulty” : “0x4000”,
“extraData” : “0x00”,
“gasLimit” : “0xffffffff”,
“nonce” : “0x0000000000000042”,
“mixhash” : “0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000”,
“parentHash” : “0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000”,
“timestamp” : “0x00”,
“alloc” : {}
}
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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 |
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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 |
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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 |
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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。 |
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coinbase |
矿工的账号，随便填 |
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timestamp |
设置创世块的时间戳 |
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parentHash |
上一个区块的hash值，因为是创世块，所以这个值是0 |
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extraData |
附加信息，随便填，可以填你的个性信息 |
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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。 |
常遇到的几个错误：
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Fatal: invalid genesis file: missing 0x prefixfor hex data
这个错误信息意思很明白，就是你的json文件中，对于16进制数据，需要加上0x前缀
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Fatal: invalid genesis file: hex string has oddlength
从v1.6开始，设置的十六进制数值，不能是奇数位，比如不能是0x0，而应该是0x00。
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Fatal: failed to write genesis block: genesishas no chain configuration
这个错误信息，就是说，你的json文件中，缺少config部分。看到这个信息，我们不需要把geth退回到v1.5版本，而是需要加上config部分。
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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。如果你完全按照github上给的官方配置文件，就会产生这个错误。
4. 启动第1个节点
4.1. 初始化创世块
# cd /home/zhazha/ethereum/privatechain（hcgenesis.json放在该目录下）
# geth –datadir data0 init hcgenesis.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data0，表示指定数据存放目录为data0，genesis.json是init命令的参数。该命令自动创建data0目录，其中geth/chaindata中存放的是区块数据，keystore中存放的是账户数据。
4.2. 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各参数含义如下：
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identity |
区块链的标示，随便填写，用于标示目前网络的名字 |
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init |
指定创世块文件的位置，并创建初始块 |
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datadir |
设置当前区块链网络数据存放的位置 |
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port |
网络监听端口 |
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rpc |
启动rpc通信，可以进行智能合约的部署和调试 |
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rpcaddr |
Rpc接口地址 |
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rpcport |
Rpc接口端口号 |
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rpcapi |
设置允许连接的rpc的客户端，一般为db,eth,net,web3 |
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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。网络ID在连接到其他节点的时候会用到，以太坊公网的网络ID是1，为了不与公有链网络冲突，运行私有链节点的时候要指定自己的网络ID。 |
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console |
启动命令行模式，可以在Geth中执行命令 |
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nodiscover |
禁止被网络中其它节点发现，需要手动添加该节点到网络 |
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verbosity |
打印详细的日志信息 |
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targetgaslimit |
每个块的gas上限，这里可以暂时理解为容量 |
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rpccorsdomain |
限制rpc访问源的ip，代表不限制 |
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nodiscover |
禁止被网络中其他节点发现，需要手动添加该节点到网络。 |
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maxpeers |
最大节点数量 |
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unlock |
解锁某用户（此处用用户坐标来控制，解锁后的用户调用接口发起交易时，不要需要提供密码） |
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mine |
允许挖矿 |
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ipcdisable |
如果不设置–ipcdisable，在datadir目录下会有文件geth.ipc。可通过命令 # geth attach geth.ipc打开节点。 |
启动私有链节点的命令是：
# geth –targetgaslimit 4294967295 –identity “HcEthereum” –rpc –rpcaddr”192.168.1.74″ –rpcport 8101 –rpccorsdomain “*” –datadir data0 –ipcdisable –port 30303 –rpcapi “personal,db,eth,net,web3” –networkid 168 -nodiscover -maxpeers 5 -unlock 0 -mine console
或者上述命令可简化为：
# geth –datadir data0 –ipcdisable –port 30303 –rpcport 8101 –networkid 168 console
上面命令的主体是geth console，表示启动节点并进入交互式控制台，–datadir选项指定使用data0作为数据目录，–networkid选项后面跟一个数字，这里是168，表示指定这个私有链的网络ID为168。
5. 启动第2个节点
5.1. 初始化创世块
cd /home/zhazha/ethereum/privatechain（hcgenesis.json放在该目录下）
geth –datadir data1 init hcgenesis.json
5.2. 启动私有链节点
geth –datadir data1 –ipcdisable –port 30306 –rpcport 8201 –networkid 168 console
6. 启动第n个节点
请参考第4，5节。
按照这样的方式继续扩展，可以非常容易就可以建立本地节点集群。这些工作都可以写成脚本代码来完成，里面还可以包含创建账户，挖矿等。
请参考：https://github.com/ethersphere/eth-utils下的gethcluster.sh脚本，以及README中的使用方法和示例。
7. 链接节点
有2种方法建立节点集群。
7.1. 方法1
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获得连接目标节点（例如第1个节点）的节点号，在第一个节点运行下面命令。
> admin.nodeInfo.enode
“enode://12bcaeb91de58d9c48a0383cc77f7c01decf30c7da6967408f31dc793e08b14e2b470536ebe501a4f527e98e84c7f5431755eae5e0f4ba2556539ab9faa77318@[ : : ]:30303”
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在第2个节点添加peer
>admin.addPeer(“enode://12bcaeb91de58d9c48a0383cc77f7c01decf30c7da6967408f31dc793e08b14e2b470536ebe501a4f527e98e84c7f5431755eae5e0f4ba2556539ab9faa77318@192.168.1.74:30303”)
注意：添加peer时，节点1的红色部分[ : : ]需变更为节点1的ip地址，其他拷贝即可。
7.2. 方法2
用下面命令启动私有链节点（注意红色部分）：
# geth –datadir data1 –ipcdisable –port 30306 –rpcport 8201 –networkid 168 –bootnodes ” enode://12bcaeb91de58d9c48a0383cc77f7c01decf30c7da6967408f31dc793e08b14e2b470536ebe501a4f527e98e84c7f5431755eae5e0f4ba2556539ab9faa77318@192.168.1.74:30303″ console
注：该方法目前未验证。
7.3. 相关命令
可在各节点用以下命令查询节点和链接信息：
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admin.nodeInfo.enode
本节点节点码。
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admin.nodeInfo.enode
本节点详细信息。
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net.peerCount
伙伴节点数量。peer添加成功后，该值将加1（比如，由0变1）。
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admin.peers
伙伴节点信息列表。
8. 数字货币转账
转账方法可参考《以太坊（客户端geth使用入门）》中的相关章节。
注意：
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转账账户需解锁
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需用全网唯一的钱包帐号（红色部分）才能网络转账。
eth.sendTransaction({from:”0x66c62f1afa08eae5343bd2b3129e0ae9aa141fc3″,to: “0xd600f5622024bb8f53ca3f0506cf1a13c811e17b”,value: web3.toWei(1, “ether”)})
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需挖矿让转账生效
miner.start()
9. 设置coinbase帐号
-
> miner.setEtherbase(“帐号”)
– END –
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