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比特池塘 区块链技术 正文
在本文中,我们将看看以太坊节点是什么,并探索最受欢迎的节点之一,称为Geth。0 e7 }0 G) h( x- u8 l5 {& i0 r- ?7 f
为了与区块链进行通信,我们必须使用区块链客户端。客户端是能够与其他客户建立p2p通信信道,签署和广播交易,挖掘,部署和与智能合约交互等的软件。客户端通常被称为节点。% W/ Z" s. x6 i* m
以太坊节点必须遵循的功能的正式定义在以太坊黄皮书中定义。黄皮书定义了网络上节点所需的函数,挖掘算法,私钥/公钥ECDSA参数。它定义了使节点与以太坊客户端完全兼容的全部功能。
: A+ [9 l  A, |+ q# S- ~基于以太坊黄皮书,任何人都能够以他们认为合适的语言创建自己的以太坊节点实现。; L% x  g* i( i/ U$ t
这里可以看到完整的客户端列表。
% v! S. ]0 m  f. N迄今为止最受欢迎的客户是Geth和Parity。实现的不同之处主要在于选择的编程语言:Geth使用Golang,而Parity使用Rust。( G1 u) m. x8 v. f, G; y
由于Geth是目前最受欢迎的客户端实现,我们现在将重点关注它。
# G& ?% q0 l6 M+ s! s% \. Z9 ]节点类型- B" V; K, }: \& G/ @9 @
当你加入以太坊网络时,你可以选择运行各种类型的节点。目前的选项是:( c% k1 N% m! R( a
  • . h0 t1 P- @% U$ m
    light节点
    " A1 F+ p) @. \+ a, v! ?& W& e

  • ( S6 I7 j2 I* G9 ~) n2 zfull节点1 R% e/ K' u/ n1 S/ P' S; f
  • ( K2 B( `, m! G* U2 n5 {2 f
    Archive节点
    * O) K" j; ~% F" j1 s3 z+ p+ V2 |3 g2 I, E

    4 W& n* }2 }9 M: J: B! dArchive节点是full节点的特例,因此我们不会详细介绍它。我发现的节点类型的最佳摘要之一是在Stack Exchange上:' i. J) l  k! Q" a; C: S1 Q7 \4 C3 J
    通常,我们可以将节点软件划分为两种类型:完整节点和轻(重量)节点。完整节点验证广播到网络上的块。也就是说,它们确保块中包含的交易(以及块本身)遵循以太坊规范中定义的规则。它们维护网络的当前状态(根据以太坊规范定义)。# ~9 t0 f1 v+ I2 m1 ~; H; y. ]
    不遵循规则的交易和块不用于确定以太坊网络的当前状态。例如,如果A尝试向B发送100以太,但A有0个ethers,并且一个块包含此交易,则完整节点将意识到这不遵循以太坊的规则并拒绝该块为无效。特别是,智能合约的执行是交易的一个例子。每当在交易中使用智能合约(例如,发送ERC-20代币)时,所有完整节点都必须运行所有指令以确保它们到达区块链的正确的,商定的下一状态。( w3 q7 M3 x  u: q, n/ w
    到达同一个状态有多种方式。例如,如果A有101个以太,并且在一次交易中将其中的一百个给了B以支付1个以太的gas,那么最终结果将是如果A每次向B发送100个1以太的交易,每次交易支付0.01以太(无视谁收到交易费用)。要知道B现在是否允许发送100以太,就足以知道B的当前余额是多少。保留整个交易历史记录的完整节点称为完整归档节点。这些必须存在于网络上才能保持健康。* ~. ]8 w+ H0 f. C9 s
    节点也可以选择丢弃旧数据;如果B想要向C发送100以太,那么如何获得以太并不重要,只要B的账号包含100以太。相反,轻节点不会验证每个块或交易,也可能没有当前区块链状态的副本。他们依靠完整的节点为他们提供缺失的细节(或者只是缺少特定的功能)。轻型节点的优势在于它们可以更快地启动和运行,可以在更多计算/内存受限的设备上运行,并且不会占用几乎同样多的存储空间。在缺点方面,其他节点存在信任因素(它根据客户端和概率方法/启发式方法而有所不同,可用于降低风险)。一些完整的客户端包括具有更快同步的功能(例如,Parity的warp sync)。
    ; P  {8 s# f, w1 h安装Geth
    5 _* X8 ^; G/ R- W可以在此处找到Geth在各种平台(Windows,macOS,Linux)上的安装说明。该列表非常全面,并且保持最新,所以我不会在文章中介绍它。) s1 w- W. e- ]  c
    运行Geth5 g. B9 y2 L/ h' g: V( A
    为了启动Geth节点,你唯一需要做的就是转到终端窗口并运行geth。当你这样做时,你应该得到类似于这样的输出:$ @/ G* f9 X0 `2 [# S6 i' o% ]# z0 H
    ~ geth
    3 T7 P# x, v- v% rINFO [06-03|11:03:13] Maximum peer count                       ETH=25 LES=0 total=25
    / Q0 ~( c  b/ P1 {INFO [06-03|11:03:13] Starting peer-to-peer node               instance=Geth/v1.8.10-stable/darwin-amd64/go1.10.2$ s8 K& Y- m0 A; m8 r6 ?
    INFO [06-03|11:03:13] Allocated cache and file handles         database=/Users/mjvr/Library/Ethereum/geth/chaindata cache=768 handles=128
    ; ]; S* D# G: _2 O+ h9 Z! m) GINFO [06-03|11:03:13] Writing default main-net genesis block
    5 @1 W: }9 f% f4 \) m0 Y* eINFO [06-03|11:03:14] Persisted trie from memory database      nodes=12356 size=2.34mB time=48.31016ms gcnodes=0 gcsize=0.00B gctime=0s livenodes=1 livesize=0.00B
    & t; t. e, X5 w2 l/ D" X* QINFO [06-03|11:03:14] Initialised chain configuration          config="{ChainID: 1 Homestead: 1150000 DAO: 1920000 DAOSupport: true EIP150: 2463000 EIP155: 2675000 EIP158: 2675000 Byzantium: 4370000 Constantinople:  Engine: ethash}"0 d% W( J3 v# n
    INFO [06-03|11:03:14] Disk storage enabled for ethash caches   dir=/Users/mjvr/Library/Ethereum/geth/ethash count=3
    ! T* s# \. }, F* }. h" [' z" Q" IINFO [06-03|11:03:14] Disk storage enabled for ethash DAGs     dir=/Users/mjvr/.ethash                      count=2
    ; c2 g, j* M7 u6 ]) \  yINFO [06-03|11:03:14] Initialising Ethereum protocol           versions="[63 62]" network=1% u2 x+ A7 C0 Y( E4 ^' ?2 I) H
    INFO [06-03|11:03:14] Loaded most recent local header          number=0 hash=d4e567…cb8fa3 td=17179869184! O/ ^( }; @$ P( t' w
    INFO [06-03|11:03:14] Loaded most recent local full block      number=0 hash=d4e567…cb8fa3 td=17179869184. |" c; E  H- H% ?
    INFO [06-03|11:03:14] Loaded most recent local fast block      number=0 hash=d4e567…cb8fa3 td=171798691844 t4 E* g8 ?3 j( \6 c4 K# M
    INFO [06-03|11:03:14] Regenerated local transaction journal    transactions=0 accounts=0: ~9 v) u& ^- k
    INFO [06-03|11:03:14] Starting P2P networking
    $ Z- U0 z" \7 J3 L: MINFO [06-03|11:03:16] UDP listener up                          self=enode://a4cb08519bc2bceecb8ad421871c624d5212888653bbaee309fda960f3c87ca7aa9855ee14684d521836ae88ad1986b8ca944348e976760d2bd1247ed3ca7628@[::]:30303, y, Q- H) R; D; g
    INFO [06-03|11:03:16] RLPx listener up                         self=enode://a4cb08519bc2bceecb8ad421871c624d5212888653bbaee309fda960f3c87ca7aa9855ee14684d521836ae88ad1986b8ca944348e976760d2bd1247ed3ca7628@[::]:30303
    5 I% J7 q+ L1 ]( kINFO [06-03|11:03:16] IPC endpoint opened                      url=/Users/mjvr/Library/Ethereum/geth.ipc
    ; M& p. Q  _+ Y4 j9 T在此之后,你应该看到定期出现新行,Geth说“导入新状态”或“导入新区块头”或“导入新收据”。状态,块头和交易是 Ethereum’s tree tries的一部分:必须下载它们才能使你的节点与以太坊区块链同步。$ G& Z3 i: [% w- q& x
    这个过程可能需要很长时间,因此你可以选择运行这样的轻型节点。4 x' }& o2 D. E8 H( w2 S' }
    geth --light9 ?0 }- G0 e: e; {' a. Z( ^
    Geth现在需要做的只是拉动最新的块头并依赖其他完整节点来通过使用merkle证明来验证交易。
    0 A9 `+ ^: Y. n# \: [3 b( R访问Geth控制台
    7 x2 w+ I3 |( M4 P9 C7 x% w  a2 V现在你已经创建了一个节点,你可以通过在终端中打开一个新选项卡并运行以下命令来访问它:/ p; ~( S% P- C  h/ C3 i3 W
    geth attach( @) J5 j, c8 w+ @$ l
    这将把Geth控制台(一个用于与区块链通信的Javascript环境)连接到你的运行节点。这可以在完全客户端模式和轻模式下完成。* R+ X1 ~( y# e+ X  W9 @8 a
    打开控制台后,键入以下内容:
    8 q$ O4 u5 }0 Z0 k# z0 }web3.eth.blockNumber
    * A) [. p2 F. H- }. i7 z你应该输出一个数字(例如5631487),表示以太坊网络的当前块号。( U2 M  E) j- @- w9 F
    创建一个新帐户
    # n0 Y) L& z" ?7 _要使用区块链,你需要拥有一个帐户。使用Geth,你可以通过在终端中运行以下命令来实现:- x" m, T" ]# R; B
    geth account new  I0 v# w$ O, z; k& {
    完成后,它会询问你输入密码,以保护你的帐户。确保使用安全密码并安全存储。3 I- H% X, h1 N& n& N$ k* b  P" ?& V
    运行geth account new时Geth所做的是更新Geth数据目录中的文件(Geth存储所有必要数据的目录,包括块和块头信息)。目录在每个平台的位置:
    . T6 u# u1 n9 U, l. lmacOS:~/Library/Ethereum
    7 @0 s  `5 o- U7 D& S5 N, oLinux:~/.ethereum' [/ W  B, u4 ^7 }- V0 ?
    Windows:%APPDATA%\Ethereum2 P* x- [  P) ^8 G7 `2 R# A
    从其他客户端访问Geth) Y+ ?* z; l( S4 v! L8 f0 h
    当你启动Geth时,客户端会自动在端口8545启动RPC服务器。你可以通过使用web3js或web3j等库连接到localhost:8545或使用curl或wget手动调用它来访问此端口上的RPC服务器及其方法。
    2 s: D& ~& h" E要了解如何与正在运行的Geth实例(在启动你自己的区块链时是私有的,或在上面的说明中公开)的外部工具的连接,请参阅此文章。+ v6 ]5 q1 [1 S& `" V
    结论% W' z, [/ {5 X$ {
    在这篇简短的介绍中,我们介绍了Geth,以太坊节点的类型及其目的。你现在可以运行自己的Geth节点,并使用第三方工具对其进行增强。在以后的文章中,我们将介绍运行专用网络(你自己的以太网区域链与Geth)以及更多内容
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