区块链实战：手把手教你搭建私有链网络
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：
-
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 -
Node.js 和 npm（用于前端开发，如果需要交互的Web界面时会用到）
-
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：
-
解锁两个账户：
personal.unlockAccount(eth.accounts[0], "yourStrongPassword", 15000) personal.unlockAccount(eth.accounts[1], "yourStrongPassword", 15000) -
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")}) -
查看交易：
eth.getTransactionReceipt("yourTransactionHash") -
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：
- 创世区块配置：定义私有链的起始状态，包括
chainId、difficulty等参数。 - 启动节点：通过
geth启动节点，开启区块链网络。 - 多节点连接：通过设置
bootnodes启动多个节点并使它们连接。 - 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。
