区块链实战：手把手教你搭建私有链网络

区块链实战：手把手教你搭建私有链网络

引用

CSDN

1.

https://blog.csdn.net/m0_38141444/article/details/143788474

区块链技术作为分布式账本技术的核心，其应用场景日益广泛。本文将手把手教你搭建一个私有区块链网络，通过实践加深对区块链技术的理解。

搭建一个区块链私有链网络是一个非常有趣且实用的练习。私有链（Private Blockchain）通常用于企业内部数据管理、测试和开发环境中，具备较高的隐私性和控制性。

在本教程中，我们将使用Go-Ethereum (Geth)来搭建一个私有以太坊链，并展示如何启动一个基础的区块链网络，连接多个节点，进行简单的交易。

环境要求：

• 操作系统：Linux/MacOS/Windows（本文基于Linux环境）
• 开发工具：Go-Ethereum（Geth）
• 编程语言：Golang（用于与区块链交互）

一、准备工作

首先，需要确保以下工具已安装：

1. Go-Ethereum (Geth)：Go-Ethereum是以太坊的官方客户端，支持搭建私有链、部署智能合约等功能。

安装方式（以Linux为例）：

sudo add-apt-repository -y ppa:ethereum/ethereum
sudo apt-get update
sudo apt-get install geth

2. Node.js 和 npm（用于前端开发，如果需要交互的Web界面时会用到）
3. 一个文本编辑器（如 VSCode 或 Sublime Text）

二、创建私有链

1. 创建创世区块配置文件

以太坊私有链的配置需要一个创世区块（Genesis Block）。创世区块定义了区块链的起始状态，包括网络ID、区块奖励、链的难度等。

在你的本地机器上创建一个目录来存放区块链配置文件：

mkdir myPrivateChain
cd myPrivateChain

然后创建一个名为 genesis.json 的文件，作为创世区块的配置。一个典型的创世区块配置如下：

{
  "config": {
    "chainId": 2021,
    "homesteadBlock": 0,
    "eip155Block": 0,
    "eip158Block": 0
  },
  "alloc": {},
  "difficulty": "0x20000",
  "gasLimit": "0x8000000"
}

• chainId：这是链的唯一标识符，我们在这里设为 2021。
• alloc：可以在这里指定一些初始账户余额。
• difficulty：设定挖矿的难度，这里设置一个低难度，便于快速挖矿。
• gasLimit：设置每个区块的最大Gas限制。

2. 使用 Geth 初始化创世区块

使用 geth 命令来初始化你的私有链：

geth init genesis.json

这条命令会初始化你的私有链，并根据 genesis.json 中的设置生成区块链的状态。

3. 启动私有链节点

接下来，我们使用 geth 启动一个私有链节点。可以通过以下命令启动节点：

geth --networkid 2021 --http --http.addr 0.0.0.0 --http.port 8545 --http.corsdomain "*" --datadir ./data --nodiscover console

解释：

• --networkid 2021：指定网络ID，必须与创世区块中的ID一致。
• --http：启用HTTP-RPC接口，允许外部应用与节点进行交互。
• --http.addr 0.0.0.0：监听所有IP地址上的请求（可以设置为127.0.0.1限制仅本机访问）。
• --http.port 8545：指定HTTP-RPC端口，8545是默认端口。
• --http.corsdomain "*"：允许所有的跨域请求。
• --datadir ./data：指定数据目录。
• --nodiscover：禁用节点自动发现功能，因为我们要搭建的是私有链，网络中没有节点自动发现。

启动后，您将进入 Geth 的交互式控制台。

4. 创建帐户

在 Geth 控制台中，创建一个帐户来管理你的以太币（ETH）：

personal.newAccount("yourStrongPassword")

记住生成的密码，这个密码将用于解锁帐户。

5. 启动挖矿

启动挖矿以生成区块。由于难度较低，挖矿速度会非常快：

miner.start(1) // 启动一个矿工

这里 1 是矿工的数量，即启动一个矿工。矿工将自动开始挖掘新区块。

6. 连接钱包账户

为了进行交易，你可以使用 Geth 创建一个账户，并在账户之间转账。你可以在控制台解锁账户：

personal.unlockAccount(eth.accounts[0], "yourStrongPassword", 15000)

这将解锁第一个账户并使其有效。账户解锁后，你可以开始进行转账操作。

三、添加更多节点

1. 创建第二个节点的 genesis.json 配置

如果你想添加第二个节点，可以复制并编辑原始的 genesis.json 文件，保持一致的 chainId。

2. 启动第二个节点

在第二个节点的机器上运行以下命令：

geth --networkid 2021 --datadir ./data --bootnodes "enode://<bootnode-enode-id>" --http --http.addr 0.0.0.0 --http.port 8546 --http.corsdomain "*" console

这里的 --bootnodes 参数指的是第一个节点的 enode 地址。你可以通过第一个节点的控制台获取该地址：

admin.nodeInfo.enode

3. 连接两个节点

如果两个节点已成功启动，并且能相互发现，则它们会开始同步彼此的区块。你可以在任一节点的控制台中输入以下命令来查看节点是否已连接：

admin.peers

四、在私有链上进行交易

一旦私有链节点启动并且两个节点已连接，你可以通过以下步骤在区块链上进行交易：

1. 解锁两个账户：

personal.unlockAccount(eth.accounts[0], "yourStrongPassword", 15000)
personal.unlockAccount(eth.accounts[1], "yourStrongPassword", 15000)

2. 转账：假设 eth.accounts[0] 有足够的以太币，且你想将一定数量的ETH转账到 eth.accounts[1]：

eth.sendTransaction({from: eth.accounts[0], to: eth.accounts[1], value: web3.toWei(1, "ether")})

3. 查看交易：

eth.getTransactionReceipt("yourTransactionHash")

4. 查看账户余额：

web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]), "ether")
web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]), "ether")

五、使用 Web3.js 进行私有链交互

私有链搭建好之后，你可以通过Web3.js库与其进行交互，前端应用可以通过 HTTP RPC 接口与区块链进行交互。

1. 安装 Web3.js

npm install web3

2. 配置 Web3.js

const Web3 = require('web3');
const web3 = new Web3('http://localhost:8545');
// 获取账户余额
web3.eth.getBalance('0x...').then(console.log);

3. 使用 Web3.js 创建和发送交易

web3.eth.sendTransaction({
    from: '0x...',
    to: '0x...',
    value: web3.utils.toWei('1', 'ether')
});

六、总结

通过本教程，你已经成功搭建了一个私有以太坊链。搭建私有链可以帮助你更好地理解区块链的工作原理，并能在没有矿工参与的环境下测试和部署智能合约。

关键点总结：

1. 创世区块配置：定义私有链的起始状态，包括 chainId、difficulty 等参数。
2. 启动节点：通过 geth 启动节点，开启区块链网络。
3. 多节点连接：通过设置 bootnodes 启动多个节点并使它们连接。
4. Web3.js 交互：通过 HTTP-RPC 接口使用 JavaScript 进行交易和查询。

通过这个私有链，你可以进行各种测试，如交易验证、智能合约部署等，模拟真实区块链网络的工作方式。