以太坊区块链网络部署及验证实验

慈云数据 2024-03-27 技术支持 70 0

以太坊区块链网络部署及验证实验

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以太坊区块链网络部署及验证实验
- 1 Go1.19安装
- - 1.1 下载 Go 1.19
  - 1.2 解压文件
  - 1.3 设置环境变量
  - 1.4 验证安装
  - 2 geth1.10.25安装
  - - 2.1 方法 1: 下载二进制文件
    - 2.2 方法 2: 从源代码编译
    - 2.3 方法3：直接下载编译好的
    - 3 部署以太坊区块链私有网络
    - - 3.1启动私链
      - 创建创世区块信息文件：genesis.json
        初始化一个以太坊节点数据目录
        启动一个以太坊节点
        访问日志文件
        链内创建账户 `personal.newAccount()`
        执行结果
        启动挖矿 `miner.start()`
        3.2 多节点交互
        创建多个文件夹和节点
        节点之间建立联系
        使用 `admin.addPeer()` 添加节点
        使用admin.addPeer()
        在 `--datadir` 目录中添加 `static-nodes.json` 文件
        使用 `--bootnodes` 启动节点
        3.3 remix平台
        合约代码
        abi文件
        四个节点节点信息
        3.4 存储操作的命令
        3.5 根据key查询value操作的命令
        国科大2023秋季学期计算机网络实验，简单记录一下实验流程
        
        1 Go1.19安装
        
        在 Ubuntu 上安装 Go 1.19 版本可以通过以下步骤进行：
        
        1.1 下载 Go 1.19
        
        首先，打开终端。从 Go 语言的官方网站下载最新版本。使用 wget 或 curl 命令下载 Go 1.19 的 tarball。
        
        wget https://dl.google.com/go/go1.19.linux-amd64.tar.gz
        
        确保下载链接是最新的，可以在 Go 语言官方下载页面上找到正确的链接。
        
        1.2 解压文件
        
        下载完成后，解压文件到 /usr/local 目录。这个目录通常用于存放用户级的软件安装。使用以下命令：
        
        sudo tar -C /usr/local -xzf go1.19.linux-amd64.tar.gz
        
        这将在 /usr/local 中创建一个 go 目录。
        
        1.3 设置环境变量
        
        要使用 Go，需要将 Go 的 bin 目录添加到你的 PATH 环境变量中。在 .profile 或 .bashrc 文件中设置这个变量。以下是在 .profile 文件中设置的示例命令：
        
        echo "export PATH=\$PATH:/usr/local/go/bin" >> ~/.profile
        
        然后，使更改生效：
        
        source ~/.profile
        
        或者，如果使用的是 bash shell，修改 .bashrc 文件：
        
        echo "export PATH=\$PATH:/usr/local/go/bin" >> ~/.bashrc source ~/.bashrc
        
        1.4 验证安装
        
        安装完成后，重新启动终端或使用 source 命令更新当前会话。然后，使用以下命令来验证 Go 是否正确安装：
        
        go version
        
        如果一切正常，这将显示 Go 的版本信息，类似于 go version go1.19 linux/amd64。
        
        注意事项：
        
        如果之前安装了旧版本的 Go，可能需要先卸载旧版本或确保新版本的路径已正确添加到你的 PATH 中。
        确保下载的 Go 版本与你的系统架构（如 amd64, arm64 等）相匹配。
        安装完成后：
        
        2 geth1.10.25安装
        
        在 Ubuntu 上安装 Geth 版本 1.10.25 通过下载特定版本的二进制文件或从源代码编译来实现。下面是具体步骤：
        
        2.1 方法 1: 下载二进制文件
        
        访问 Geth GitHub 仓库:
        打开 Go-Ethereum Releases 页面。
        下载特定版本:
        在 Releases 页面中，找到 1.10.25 版本。
        下载适用于 Linux 的文件，通常会是一个名为 geth-linux-amd64-1.10.25-xxxxxx.tar.gz 的压缩文件。
        
        解压文件:
        
        使用命令行解压下载的文件。例如：
        
        tar -xvzf geth-linux-amd64-1.10.25-xxxxxx.tar.gz
        
        移动 Geth 到可执行目录:
        
        将解压后的 geth 可执行文件移动到一个在你的 PATH 环境变量中的目录，如 /usr/local/bin。
        
        sudo mv geth-linux-amd64-1.10.25-xxxxxx/geth /usr/local/bin/
        
        验证安装:
        
        在终端执行以下命令以确认安装：
        
        geth version
        
        2.2 方法 2: 从源代码编译
        
        如果想从源代码编译 Geth，可以按照以下步骤操作：
        
        安装编译依赖:
        
        安装 build-essential、git、golang 等必要工具：
        
        sudo apt-get update sudo apt-get install -y build-essential git golang
        
        克隆源代码仓库:
        
        克隆 Go-Ethereum 仓库：
        
        git clone https://github.com/ethereum/go-ethereum.git
        
        切换到指定版本:
        
        进入仓库目录，并切换到 1.10.25 版本：
        
        cd go-ethereum git checkout v1.10.25
        
        编译 Geth:
        
        在仓库根目录下执行编译命令：
        
        make geth
        
        安装 Geth:
        
        将编译好的 geth 可执行文件复制到 /usr/local/bin：
        
        sudo cp build/bin/geth /usr/local/bin/
        
        验证安装:
        
        运行 geth version 来验证安装。
        注意事项：
        
        从源代码编译可能需要一定时间，取决于你的系统性能。
        注：以上两种方式都需要可访问外网才可
        
        （其实是calsh删库跑路了，我没找到linux版本的calsh进行科学上网,所以才有了方法三）
        
        2.3 方法3：直接下载编译好的
        
        在网上找到一个编译好的版本。
        
        下载：https://download.csdn.net/download/yezhijing/86811420
        
        解压改文件：
        
        tar -xvzf geth-linux-amd64-1.10.25-xxxxxx.tar.gz
        
        后续同方法1 4，5
        
        效果：
        
        3 部署以太坊区块链私有网络
        
        3.1启动私链
        
        创建创世区块信息文件：genesis.json
        
        { "config": { "chainId": 1001,//据说666没法进行多节点交互，不知道为啥，迷之操作 "homesteadBlock": 0, "eip150Block": 0, "eip155Block": 0, "eip158Block": 0 }, "coinbase" : "0x0000000000000000000000000000000000000000", "difficulty" : "0x1111111", "extraData" : "", "gasLimit" : "0x2fefd8", "nonce" : "0x0000000000000042", "mixhash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000", "parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000", "timestamp" : "0x00", "alloc" : {} }
        
        初始化一个以太坊节点数据目录
        
        # 当前目录/home/network/ethdata geth --datadir ./ init genesis.json #node1 geth --datadir ./node2 init ./genesis.json #node2 geth --datadir ./node3 init ./genesis.json #node3 geth --datadir ./node3 init ./genesis.json
        
        这条命令是用于初始化一个以太坊 (Ethereum) 节点的 Geth 客户端的命令，它配置了节点的数据存储目录并设置了初始的区块链状态（创世块）。命令中的各个部分有特定的含义：
        
        geth：这是执行以太坊节点的命令行工具（客户端）。
        
        --datadir ./ethdata：这个参数告诉 Geth 在当前目录下的 ethdata 文件夹中存储所有区块链数据。如果该文件夹不存在，Geth 会自动创建它。
        
        init：这个子命令用于初始化一个新的区块链或重置已有区块链的状态。
        
        genesis.json：这个文件定义了创世块的配置，它是 JSON 格式的文件。这个文件包含了区块链初始状态的信息，比如预置的账户余额、共识规则、网络ID等。
        
        运行这条命令后，Geth 会根据 genesis.json 文件中的信息，创建一个创世块，并将其存储在指定的数据目录中。这是搭建新的私有以太坊网络的第一步。
        
        效果如图：
        
        启动一个以太坊节点
        
        geth --datadir ./ --networkid 1001 --identity "node1" --port 30303 --http --nodiscover --verbosity 4 console 2 > node1.log geth --datadir ./node2 --networkid 1001 --identity "node2" --port 30304 --http --http.port 8546 --authrpc.port 8547 --nodiscover --verbosity 4 console 2 > node2.log geth --datadir ./node3 --networkid 1001 --identity "node3" --port 30305 --http --http.port 8548 --authrpc.port 8549 --nodiscover --verbosity 4 console 2 > node3.log #================================================================================== geth --datadir ./ --networkid 1001 --identity "node1" --port 30303 --http --http.port 8545 --http.corsdomain "https://remix.ethereum.org" --http.api "web3,eth,debug,personal,net" --vmdebug --nodiscover --verbosity 4 console 2 > node1.log # 节点2 geth --datadir ./node2 --networkid 1001 --identity "node2" --port 30304 --http --http.port 8546 --http.corsdomain "https://remix.ethereum.org" --http.api "web3,eth,debug,personal,net" --authrpc.port 8547 --nodiscover --verbosity 4 console 2 > node2.log # 节点3 geth --datadir ./node3 --networkid 1001 --identity "node3" --port 30305 --http --http.port 8548 --http.corsdomain "https://remix.ethereum.org" --http.api "web3,eth,debug,personal,net" --authrpc.port 8549 --nodiscover --verbosity 4 console 2 > node3.log # 节点4 geth --datadir ./node4 --networkid 1001 --identity "node3" --port 30306 --http --http.port 8550 --http.corsdomain "https://remix.ethereum.org" --http.api "web3,eth,debug,personal,net" --authrpc.port 8549 --nodiscover --verbosity 4 console 2 > node4.log
        
        geth --datadir /ethdata --networkid 1001 --identity "node1" --port 30303 --http --nodiscover --verbosity 4 console 2 > node1.log 用于启动 Geth 节点，并具有以下配置：
        
        --datadir /ethdata:
        指定 Geth 存储区块链数据的目录为 /ethdata。请确保此目录存在且可写。
        
        --networkid 1001:
        设置私有网络的网络ID为 1001。这个值在私有网络中是必要的，以区分不同的以太坊网络。
        
        --identity "node1":
        为节点设置一个标识名 “node1”。
        
        --port 30303:
        设置节点之间通信的端口为 30303，这是默认的以太坊 P2P 端口。
        
        --http:
        启用 HTTP RPC 服务，使可以通过 HTTP 请求与节点交互。
        
        --nodiscover:
        禁用节点发现。这意味着节点不会主动去发现其他节点，适用于私有网络。
        
        --verbosity 4:
        设置日志详细级别为 4。这将提供较详细的日志输出。
        
        console:
        打开 Geth 的 JavaScript 控制台，允许节点交互。
        
        2 > node1.log:
        将标准错误（stderr）输出重定向到文件 node1.log。这意味着错误和一些日志信息将被写入此文件。
        
        访问日志文件
        
        通过 tail -f node1.log 命令来实时查看 node1.log 文件的内容，这对于调试和监控节点状态很有用。
        
        链内创建账户 personal.newAccount()
        
        打开新的终端，并确保Ethereum节点正在运行（已使用命令启动）。
        
        连接到节点的JavaScript控制台。运行以下命令：
        
        geth attach geth attach ipc:./geth.ipc
        
        在JavaScript控制台中，使用以下命令创建一个新账户：
        
        personal.newAccount()
        
        执行结果
        
        personal.newAccount()
        Passphrase:
        Repeat passphrase:
        “0x6b754c28176d8146dabddf3a3b3f310802761135”
        
        系统将提示输入密码来保护新账户，并生成一个新的以太坊地址。
        
        启动挖矿 miner.start()
        
        在JavaScript控制台中，运行以下命令以开始挖矿（在私有网络上挖矿是可行的，公网没有强大的算力应该挖不到吧）：
        
        miner.start()
        
        这将开始挖矿操作，并将挖矿奖励发送到创建的账户。
        
        3.2 多节点交互
        
        创建多个文件夹和节点
        
        创建多个目录，每个目录将用于一个独立的节点 node2, node3, node4 。
        
        在每个节点目录中，创建一个新的数据目录，以存储节点数据 ./node2, ./node3, ./node4。
        
        在每个节点目录中，使用创世区块信息文件 genesis.json ，以便每个节点都使用相同的创世区块。
        
        使用不同的标识（identity）、端口和数据目录启动不同的节点。例如，对于第二个节点：
        
        geth --datadir ./node2 --networkid 1001 --identity "node2" --port 30304 --http --http.port 8546 --http.corsdomain "https://remix.ethereum.org" --http.api "web3,eth,debug,personal,net" --authrpc.port 8547 --nodiscover --verbosity 4 console 2 > node2.log
        
        对于第三个节点：
        
        geth --datadir ./node3 --networkid 1001 --identity "node3" --port 30305 --http --http.port 8548 --http.corsdomain "https://remix.ethereum.org" --http.api "web3,eth,debug,personal,net" --authrpc.port 8549 --nodiscover --verbosity 4 console 2 > node3.log
        
        以此类推。
        
        节点之间建立联系
        
        使用 admin.addPeer() 添加节点
        
        在每个节点的JavaScript控制台中，可以使用 admin.addPeer() 来添加其他节点。例如，对于节点2来说，可以执行以下命令：
        
        admin.addPeer("enode://enode-info")
        
        其中，enode-info 是其他节点的 enode 信息。
        
        使用admin.addPeer()
        
        1、在第一个节点中使用admin.nodeInfo.enode命令查看enode信息，如下所示：
        
        admin.nodeInfo.enode
        
        "enode://2c4eb7a267b1c00a8550e0237277234ca4bf8076b48268693e689f0657d6eb40eb88ee3f4d619b2361471c72881918a300a0de2943f6a29bd2a7c78e7a820d85@127.0.0.1:30303?discport=0"
        
        2、在新建节点中使用admin.addPeer命令添加联系，如下所示：
        
        admin.addPeer("enode://2c4eb7a267b1c00a8550e0237277234ca4bf8076b48268693e689f0657d6eb40eb88ee3f4d619b2361471c72881918a300a0de2943f6a29bd2a7c78e7a820d85@127.0.0.1:30303?discport=0")
        
        true
        
        3、添加完成后如图所示
        
        查看当前以太坊节点已经连接的对等节点（peers）的信息
        
        admin.peers
        
        在 --datadir 目录中添加 static-nodes.json 文件
        
        在节点的 --datadir 目录中创建一个 static-nodes.json 文件，以让节点知道其他节点的联系信息。此文件包含其他节点的 enode 信息。
        
        使用 --bootnodes 启动节点
        
        在启动节点时，可以使用 --bootnodes 参数来指定引导节点（bootstrap node），这些节点通常是网络上的一些已知节点，用于引导新节点加入网络。
        
        例如，如果要将节点2连接到节点1，可以使用以下命令：
        
        geth --datadir ./node2 --networkid 1001 --identity "node2" --port 30304 --http --nodiscover --verbosity 4 --bootnodes "enode://enode-info-of-node1" console 2 > node2.log
        
        请替换 enode-info-of-node1 为节点1的实际 enode 信息。
        
        这些步骤创建多个节点，使它们互相连接，并与以太坊私有链进行交互。确保在实际操作中修改配置以适应网络和需求。
        
        enode-info-of-node1 是一个占位符，代表节点1的实际 enode 信息。每个以太坊节点都有一个唯一的 enode 标识符，用于在网络中标识和连接到其他节点。要在节点1上获取节点1的 enode 信息，可以按照以下步骤操作：
        
        打开节点1的JavaScript控制台，连接到节点1，如下所示：
        geth attach
        
        在节点1的JavaScript控制台中，运行以下命令来获取节点1的 enode 信息：
        
        admin.nodeInfo.enode
        
        这将返回节点1的 enode 信息，类似于以下内容（示例数据，实际数据会有所不同）：
        
        "enode://5a5f7d1a3f2b9c39e5e31c1e15da40a9b9853d15a8a746799d9aa8505b0912f2d22c52f9971d144f3c9d2ba1ea2bf6cb75371ccf4f93cbcd10b2f8cd8@192.168.1.100:30303"
        
        将此信息复制并替换 enode-info-of-node1，然后将该命令用于启动其他节点，以便它们可以连接到节点1。
        
        3.3 remix平台
        
        https://remix.ethereum.org/
        
        Remix是一种用于以太坊智能合约开发的在线集成开发环境（IDE），它提供了一个友好的界面，使开发人员能够轻松地创建、测试和部署以太坊智能合约。以下是一些关于Remix平台的信息：
        
        在线IDE：Remix是一个基于Web的在线IDE，无需下载或安装任何软件。只需通过浏览器访问Remix官方网站，就可以开始使用。
        
        智能合约开发：Remix支持Solidity智能合约语言，并提供了代码编辑器、编译器和调试工具，使开发人员能够创建和测试智能合约。
        
        内置编译器：Remix包含了一个内置的Solidity编译器，可以将Solidity合约编译成字节码，以便在以太坊虚拟机上执行。
        
        部署和测试：Remix允许将智能合约部署到不同的以太坊网络上，并提供了模拟器和测试工具，以便进行合约测试。
        
        交互式调试：Remix提供了交互式调试功能，允许在合约执行过程中逐步执行代码并查看变量状态。
        
        插件支持：Remix支持插件，可以通过安装插件来扩展其功能，例如与硬件钱包集成、代码静态分析等。
        
        多网络支持：Remix支持连接到不同的以太坊网络，包括本地开发网络、测试网络和主网络等。
        
        自动保存：Remix会自动保存项目和代码，以确保不会丢失任何进展。
        
        开源：Remix是一个开源项目，可在GitHub上找到其源代码并参与贡献。
        
        点击deploy 启动挖矿
        
        合约代码
        
        // SPDX-License-Identifier: GPL-3.0 pragma solidity >=0.4.16 { web3.eth.sendSignedTransaction(signedTx.rawTransaction) .on('receipt', receipt => { console.log('Transaction receipt:', receipt); }); });
        
        3.5 根据key查询value操作的命令
        
        const Web3 = require('web3'); const web3 = new Web3('https://127.0.0.1:8854'); const contractABI = [0x5B38Da6a701c568545dCfcB03FcB875f56beddC4]; // 合约的ABI const contractAddress = '0x87ffd8ade60e42979d05c9f20c82da7bc3b83edd90b5e21b99f1c7fc22b3f4c4'; // 合约地址 const contract = new web3.eth.Contract(contractABI, contractAddress); const key = '123456'; contract.methods.getValue(key).call() .then(result => { console.log('Value for key', key, 'is', result); });

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