建立基于以太坊的私有网络和智能合约

写在前面

最近一段时间一直关注区块链的相关的领域和知识，今天本来想帮助小伙伴建立一个基于以太坊的智能合约Demo，发现很多过去的文档都已经过时了，无法正常工作。那就只能自己造个轮子，弄个版本新一些帮助大家入门。

本文以流程tutorial为主，不过多去讲技术原理，原理文章网络大把。

目标

本文目标如下：

建立私有以太坊，设置第一个节点，挖矿

完成一笔转账交易

建立简单的智能合约

建立第二个网络节点

环境介绍

无论什么开发都离不开相应的环境，我尽可能将所有软件都升级到最新版本，以下是本文内容相关的环境：

操作系统MacOS10.12.6

Geth以太坊CLIhttps://github.com/ethereum/g…v1.67

Solidity智能合约编译器Version:0.4.15+commit.8b45bddb.Darwin.appleclang

安装

安装Node.js，这里不阐述了，源代码自己编译吧。

安装Geth，这里直接去官方网站下载最新的可执行程序，复制到/usr/local/bin就OK。

最后安装Solidity，本地要先有brew，才能进行安装：

brewtapethereum/ethereum

brewinstallsolidity

创建区块链

创建自己的以太坊私有链很简单，新建一个目录，在目录中先建立自己的创世区块描述genesis.json文件。

文件内容如下

{

"config":{

"chainId":2017,

"homesteadBlock":0,

"eip155Block":0,

"eip158Block":0

},

"difficulty":"100",

"gasLimit":"2000000",

"alloc":{}

}

为什么自己创建创世区块描述，如果使用默认值，difficulty值非常高，这样挖矿要急死人的。

首先创建两个账户，本文后面需要用到这两个账户，创建账户需要输入两次密码。

?>geth--datadirnode1accountnew

?>geth--datadirnode1accountnew

用我们刚刚创建的描述文件，创建创世区块。

?>geth--datadirnode1--networkid27027initgenesis.json

使用console连接节点1并且记录log

?>geth--datadirnode1--networkid27027console2>>geth.log

使用geth完成挖矿和交易

连接成功后，看看有几个账户

>eth.accounts

["0x65070d1d224114fd3c8358e9614fd948daecc428","0xf11167054eb5fb91dd7b46726380f0f0cb09a6d8"]

查询下账户余额

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

0

第一个账户没有余额，accounts[0]默认情况是coinbase账户，也就是挖矿的收益归集账户，现在我们就来挖矿，赚取奖励，由于difficulty值很低，挖矿秒出基本。

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

true

miner.start(2)开始挖矿，参数是开启挖矿的计算的线程数

admin.sleepBlocks(1)挖到1个区块就停止

miner.stop()挖矿停止

第一次会创建DAG，这里会花费一些时间，关于DAG，详情见底部参考。出现true说明挖矿完毕，挖完查询余额。

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

5

5个以太币在accounts[0]，现在转2个给accounts[1]，转账时候，单位是wei，但是注意，既然转账，别忘先解锁账户accounts[0]，这里要输入账户密码。

>personal.unlockAccount(eth.accounts[0])

Unlockaccount0x65070d1d224114fd3c8358e9614fd948daecc428

Passphrase:

true

>eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:web3.toWei(2,"ether")})

"0x3f190d2af25dff4e6b6fac9537f8f6152fdb193ca9afe228fbdc9301bbff5645"

最后出现的是这个交易的hash，查一下有没有待处理的交易

>txpool.status

{

pending:1,

queued:0

}

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

0

果然有一笔pending，查询账户accounts[1]，并没有发现以太币，这里需要旷工来挖矿，打包这个交易到最新区块。交易才能生效，继续挖

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

true

查下余额

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

2

已经到账，再看下刚才交易的详情

>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

}

到这里整个交易就完成了

简单的智能合约

下面我们来创建一个极简单的智能合约，geth1.6变化蛮大的，以前编译智能合约的方法都有一些问题，没什么简单的办法，browser-solidity是个不错的在线编译选择，我们还是选择在本地进行操作，前面已经通过brew安装了solidity，创建一个contract文件夹，在文件夹中创建一个hello.sol智能合约文件

pragmasolidity^0.4.13;

contractHello{

functionsum(uint_a,uint_b)returns(uinto_sum,stringo_author){

o_sum=_a+_b;

o_author="freewolf";

}

}

然后我们来编译，完成后，会多出两个文件，abi文件就是智能合约相关的接口，bin文件就是智能合约编译代码。

这里是Mac命令行环境，不是geth，?>开头的都是命令行

?>solc-o.--bin--abihello.sol

?>ls

Hello.abiHello.binhello.sol

在geth中加载这些文件很复杂，这里我们修改下刚生成的文件

Hello.abi文件内容修改成

varHelloContract=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文件内容修改成

personal.unlockAccount(eth.accounts[0])

varhello=HelloContract.new({

from:eth.accounts[0],

data:"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",

gas:500000

})

注意别忘了data必须0x开头，New合约就得解锁自己的账户，这里解锁也写在这里了

回到geth，加载刚修改的文件，加载bin文件需要输入账户密码

文件夹contract就在运行geth命令的目录

>loadScript("contract/Hello.abi")

true

>loadScript("contract/Hello.bin")

Unlockaccount0x65070d1d224114fd3c8358e9614fd948daecc428

Passphrase:

true

现在智能合约已经部署到区块链上了，但是要挖矿才能生效，挖完就可以尽情玩耍了。

>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-如何建立其他节点

追加一段，如何创建其他的P2P节点，首先在原先节点执行下面代码，查看当前节点信息

>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相关信息，就可以创建新节点了，这里就不过多解释了，前面基本都介绍过了

?>mkdirnode2

?>geth--datadirnode2accountnew

?>geth--datadirnode2--networkid27027initgenesis.json

?>geth--datadirnode2--networkid27027--port30304--bootnodes"enode://bbd3d0f2afad68c3e4b2e79a6daddc6e8498b9266cc3e953bbb121bae40fe44b5e0377c0768b03e47ac04cead52235a12931bfb96528a8225be5808fc8c174b3@192.168.1.2:30303"console

需要注意的也就是最后一行，写入你自己的node信息，其他的也没什么了，进入geth后，数据同步后，可以使用下面命令

>eth.getBlock('latest')

>admin.peers

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