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以太坊私有網路搭建環境

發布時間:2024-04-19 10:29:48

⑴ 走進以太坊網路

目錄


術語「以太坊節點」是指以某種方式與以太坊網路交互的程序。從簡單的手機錢包應用程序到存儲整個區塊鏈副本的計算機,任何設備均可扮演以太坊節點。

所有節點都以某種方式充當通信點,但以太坊網路中的節點分為多種類型。


比特幣不同,以太坊找不到任何程序作為參考實施方案。在比特幣生態系統中, 比特幣核心 是主要節點軟體,以太坊黃皮書則提出了一系列獨立(但兼容)的程序。目前最流行的是Geth和Parity。


若要以允許獨立驗證區塊鏈數據的方式連接以太坊網路,則應使用之前提到的軟體運行全節點。

該軟體將從其他節點下載區塊,並驗證其所含交易的正確性。軟體還將運行調用的所有智能合約,確保接收的信息與其他節點相同。如果一切按計劃運行,我們可以認為所有節點設備均存儲相同的區塊鏈副本。

全節點對於以太坊的運行至關重要。如果沒有遍布全球的眾多節點,網路將喪失其抗審查性與去中心化特性。


通過運行全節點,您可以直接為網路的 健康 和安全發展貢獻一份力量。然而,全節點通常需要使用獨立的機器完成運行和維護。對於無法(或單純不願)運行全節點的用戶,輕節點是更好的選擇。

顧名思義,輕節點均為輕量級設備,可顯著降低資源和空間佔用率。手機或筆記本電腦等攜帶型設備均可作為輕節點。然而,降低開銷也要付出代價:輕節點無法完全實現自給自足。它們無法與整條區塊鏈同步,需要全節點提供相關信息。

輕節點備受商戶、服務供應商和用戶的青睞。在不必使用全節點並且運行成本過高的情況下,它們廣泛應用於支收付款。

挖礦節點既可以是全節點客戶端,也可以是輕節點客戶端。「挖礦節點」這個術語的使用方式與比特幣生態系統不同,但依然應用於識別參與者。

如需參與以太坊挖礦,必須使用一些附加硬體。最常見的做法是構建 礦機 。用戶通過礦機將多個GPU(圖形處理器)連接起來,高速計算哈希數據。

礦工可以選擇兩種挖礦方案:單獨挖礦或加入礦池。 單獨挖礦 表示礦工獨自創建區塊。如果成功,則獨享挖礦獎勵。如果加入 礦池 ,眾多礦工的哈希算力會結合起來。出塊速度得以提升,但挖礦獎勵將由眾多礦工共享。


區塊鏈最重要的特性之一就是「開放訪問」。這表明任何人均可運行以太坊節點,並通過驗證交易和區塊強化網路。

與比特幣相似,許多企業都提供即插即用的以太坊節點。如果只想啟動並運行單一節點,這種設備無疑是最佳選擇,缺點是必須為便捷性額外付費。

如前文所述,以太坊中存在眾多不同類型的節點軟體實施方案,例如Geth和Parity。若要運行個人節點,必須掌握所選實施方案的安裝流程。

除非運行名為 歸檔節點 的特殊節點,否則消費級筆記本電腦足以支持以太坊全節點正常運行。不過,最好不要使用日常工作設備,因為節點會嚴重拖慢運行速度。

運行個人節點時,建議設備始終在線。倘若節點離線,再次聯網時可能耗費大量的時間進行同步。因此,最好選擇造價低廉並且易於維護的設備。您甚至可以通過Raspberry Pi運行輕節點。


隨著網路即將過渡到權益證明機制,以太坊挖礦不再是最安全的長期投資方式。過渡成功後,以太坊礦工只能將挖礦設備轉入其他網路或直接變賣。

鑒於過渡尚未完成,參與以太坊挖礦仍需使用特殊硬體(例如GPU或ASIC)。若要獲得可觀收益,則必須定製礦機並尋找電價低廉的礦場。此外,還需創建以太坊錢包並配置相應的挖礦軟體。這一切都會耗費大量的時間和資金。在參與挖礦前,請認真考量自己能否應對各種挑戰。(國內嚴禁挖礦,切勿以身試法)


ProgPow代表 程序化工作量證明 。這是以太坊挖礦演算法Ethash的擴展方案,旨在提升GPU的競爭力,使其超過ASIC。

在比特幣和以太坊社區,抗ASIC多年來一直是飽受爭議的話題。在比特幣網路中,ASIC已經成為主要的挖礦力量。

在以太坊中,ASIC並不是主流,相當一部分礦工仍然使用GPU。然而,隨著越來越多的公司將以太坊ASIC礦機引入市場,這種情況很快就會改變。然而,ASIC到底存在什麼問題呢?

一方面,ASIC明顯削弱網路的去中心化。如果GPU礦工無法盈利,不得不停止挖礦,哈希率最終就會集中在少數礦工手中。此外,ASIC晶元的開發成本相當昂貴,坐擁開發能力與資源的公司屈指可數。這種現狀有可能導致以太坊挖礦產業集中在少數公司手中,形成一定程度的行業壟斷。

自2018年以來,ProgPow的集成一直飽受爭議。有些人認為,它有益於以太坊生態系統的 健康 發展。另一些人則持反對態度,認為它可能導致硬分叉。隨著權益證明機制的到來,ProgPoW能否應用於網路仍然有待觀察。


以太坊與比特幣是一樣,均為開源平台。所有人都可以參與協議開發,或基於協議構建應用程序。事實上,以太坊也是區塊鏈領域目前最大的開發者社區。

Andreas Antonopoulos和Gavin Wood出品的 Mastering Ethereum ,以及Ethereum.org推出的 開發者資源 等都是新晉開發者理想的入門之選。


智能合約的概念於20世紀90年代首次提出。其在區塊鏈中的應用帶來了一系列全新挑戰。2014年由Gavin Wood提出的Solidity已經成為開發以太坊智能合約的主要編程語言,其語法與Java、JavaScript以及C++類似。

從本質上講,使用Solidity語言,開發者可以編寫在分解後可由以太坊虛擬機(EVM)解析的指令。您可以通過Solidity GitHub詳細了解其工作原理。

其實,Solidity語言並非以太坊開發者的唯一選擇。Vyper也是一種熱門的開發語言,其語法更接近Python。

⑵ 「官方」搭建Web3:Filecoin與以太坊攜手共進


這是Protocol Labs創始人Juan Benet在EthCC 2021上的演講概要,查看完整內容:

https://www.bilibili.com/video/BV1eb4y1r7E1

Filecoin網路是面向生態的,它與Protocol Labs搭建模塊化解決方案的傾向是一致的。因為它本來就是設計給其他人使用,所以Filecoin在Web3領域的其他棧、應用和生態里如魚得水。自從其在2020年10月的啟動開始,Filecoin已經增長到超過8 exbibytes的可用存儲空間,有超過400個項目進入了這個生態。以太坊就是一個能持續證明其可協作性和共同利益的生態系統。

Filecoin + 以太坊

>>>>Filecoin和以太坊虛擬機(EVM)

Filecoin生態意識到網路支持智能合約的好處。最初,開發者社區相信架設在以太坊和Filecoin之間的橋服務足夠在Filecoin上支持智能合約了。不過,通過橋來使用智能合約是很笨重的方式,相比於直接在以太坊實現智能合約的功能和可組合性更是不足。有一個提議是在Filecoin上加入以太坊虛擬機(EVM),從而在存儲層啟用對智能合約的支持,以及為這兩個生態的結合提供更多機會。


>>>>開發者工具和資源

Fleek:讓用戶能為去中心化網路架設網站、存儲和分發文件及開發dapp。Fleek可以讓每一個人(從專業的開發者到日常的互聯網用戶)更容易以去中心化的方式創建app和存儲文件,從而加速去中心化網路的採用率。Fleek可以在Filecoin上進行自動化存檔,並通過ENS(以太坊域名服務)這樣的應用來利用以太坊的生態系統。

https://fleek.co/

Web3.Storage:是一個讓開發者在Filecoin去中心化存儲網路上存取數據的簡單介面。Web3.Storage為開發者(包括以太坊dapp開發者)提供了搭建應用的簡單方式,這些應用可以帶有冗餘的去中心化的存儲以及安全的內容定址數據。

http://web3.storage/

PowerLoom:以去中心化的方式將鏈上和鏈下數據聚合起來以生成帶有密碼學證明的快照。它旨在通過一個豐富的節點和利益相關者生態系統(他們被激勵參與到協議里)來搭建信任,並按需提供洞見。PowerLoom特別適用於以太坊DeFi這樣的生態,這類系統是非常復雜的,而且需要基於驗證的信任。

https://powerloom.io/

>>>>DeFi應用

SecuredFinance(https://secured-finance.com/)是一個綜合平台,整合了基於智能合約的點對點固定利率貸款、抵押品管理服務、貨幣間交易和其他類型的利率產品。Secured Finance的協議是去中心化的點對點金融協議,提供了由以太坊智能合約賦能的區塊鏈上的中後台銀行業務。Secured Finance可以滿足Filecoin網路內的需求,它提供的解決方案能夠滿足Filecoin存儲提供者對FIL貸款的強烈需求。

>>>>數據市場

OceanProtocol(https://t.co/misApE3ggc?amp=1)是一個在Filecoin上搭建的數據市場。Ocean的數據token(data tokens)是以太坊ERC-20 token,可以輕易地用於發布和消費數據服務。如果你有1個數據token,你可以訪問一個特定的數據服務。Ocean market是一個專門為數據服務的去中心化交易所,它分叉了一個Balancer AMM(自動化做市商)來降低gas成本。在這個市場中,用戶可以對數據進行發布、購買、銷售、消費和stake操作。

通過Filecoin,用戶可以利用Ocean來發起自己的Filecoin數據市場,或創建一個Filecoin dataDAO或指數基金。通過Ocean Protocol的工具和Filecoin的去中心化存儲資料庫,我們正見證新生的開放數據經濟。


>>>>視頻應用

LivePeer:是一個去中心化的在線視頻流媒體基礎設施,由以太坊區塊鏈確保安全性。將Filecoin和IPFS結合提供存儲和內容分發功能後,去中心化視頻應用就成為可能了。

https://livepeer.org/

Voodfy:正為私有的視頻架設服務提供去中心化工具。這是一個多功能的安全流媒體解決方案,讓用戶能完全控制自己的內容,這包括了訪問權的設定以及變現的方式。它利用了Livepeer、Ethereum、Textile Powergate和Filecoin.

https://voodfy.com/

VideoCoin:正搭建一個能可靠地創建、存儲和交易基於視頻的NFT解決方案,它可以繞過在以太坊上存儲實際內容時固有的復雜性和費用。VideoCoin正將其去中心化視頻處理網路與Filecoin整合起來,以搭建首個專門為創建和交易視頻NFT服務的平台。這個平台是新生的全球數字收藏品市場急需的一部分。

https://videocoin.io/


>>>>NFT

nft.storage(http://nft.storage/)是一個由Protocol Labs實驗室和Pinata支持的服務,它專門為存儲NFT數據而設計。

nft.storage讓開發者通過內容定址和去中心化存儲來保護其NFT資產和相關的元數據,確保所有的NFT遵循最佳實踐以實現長期的可訪問性。

未來的使用場景


隨著Filecoin和Ethereum生態系統的成長和重疊,會出現更多的新生用例和開發者機會。一些可以進行創新的用例包括:

>>>>可組合的DeFIL

將存儲和Defi的世界結合可以產生一些機會。人們可以將市場訂單(如要價、出價和交易)帶到一個去中心化交易所上,以觀察市場是如何評判這些訂單的價值的。通過這樣的能力,生態系統可以開始想像硬體期貨(hardware futures)和時空期貨(spacetime futures)等的出現。


>>>>數據豐富的NFT

NFT將會越來越復雜,而Web3社區需要 探索 採用數據豐富(data-rich)的NFT的方式。VideoCoin已經將其視頻處理引擎與Filecoin連接起來,以結合以太坊對NFT的支持能力及Filecoin的存儲能力。像VideoCoin這樣的工具可以用來創建一類新型的NFT,如短電影、視頻片段和完整長度的專題特寫。


>>>>按觀看次數支付的媒體

通過在Filecoin上存儲的信息,我們可以利用以太坊的token支持能力去創建由token保護的頁面和媒體(文章、電影和音樂等)。我們可以復制Web2時代的按觀看次數支付模式,而無需復制數據和廣告模型。


這只是一個開始!Filecoin和以太坊生態有長期的協作 歷史 和機會,未來可期。

⑶ CentOS 6.5上搭建以太坊私有鏈,編譯時報錯: make: *** [geth] Error 1,請各位大神指教

build/env.sh go run build/ci.go install ./cmd/geth
make: *** [geth] Error 1
沒有這個目錄,或者這個目錄許可權不夠

⑷ 搭建geth私有鏈和聯盟鏈網路

操作系統:linux或Mac OS
安裝geth執行以下命令:
linux:sudo apt-get install ethereum
Mac OS:brew install ethereum

直接創建兩個geth的工作目錄,用於之後的組建聯盟鏈的使用:
mkdir eth-private1
mkdir eth-private2

首先 cd eth-private1 進入節點1的工作目錄該目錄下執行下面命令
geth --datadir data --nodiscover console (data是之後geth節點的數據目錄,可自行修改)

使用geth自帶的工具 puppeth 用於生成創世區塊,過程如下:
puppeth
+-----------------------------------------------------------+
| Welcome to puppeth, your Ethereum private network manager |
| |
| This tool lets you create a new Ethereum network down to |
| the genesis block, bootnodes, miners and ethstats servers |
| without the hassle that it would normally entail. |
| |
| Puppeth uses SSH to dial in to remote servers, and builds |
| its network components out of Docker containers using the |
| docker-compose toolset. |
+-----------------------------------------------------------+

Please specify a network name to administer (no spaces, please)

輸入私鏈名稱後,會出現二級菜單,現在2:配置一個新的創世快
What would you like to do? (default = stats)

再次出現二級菜單,讓你選擇共識機制(這里採用poa共識)
Which consensus engine to use? (default = clique)

Ethash - proof-of-work(PoW) :工作量證明,通過算力達成共識 (以太坊就是使用這種方式)
Clique - proof-of-authority(PoA): 權威證明、通過預先設定的權威節點來負責達成共識 (不消耗算力,一般用於私有鏈測試開發)
如果選擇Pow的共識方法,直接輸入1,回車即可。
如果選擇PoA的共識方法,輸入2後會提示讓你選擇處快的間隔時間,一般測試開發使用可以設置相對的將處快時間設置較少5秒即可,然後會讓你選擇哪個賬戶來作為權威生成區塊(至少有一個,輸入剛才創建的賬戶,若只是單節點就輸入那個節點目錄生成的地址,若想組建聯盟鏈就填寫生成的兩個地址)

How many seconds should blocks take? (default = 15)

選擇好共識機制後會讓你指定給那些賬號初始化ether(至少有一個),輸入我們剛才創建的賬戶地址回車即可。
Which accounts should be pre-funded? (advisable at least one)

選擇輸入私有鏈的網路ID,任意數字即可(不能為1,1是公鏈),也可以不輸入會給定一個隨機數作為私有鏈的網路ID
Specify your chain/network ID if you want an explicit one (default = random)

選擇導出創世區塊配置文件

選擇導出創世區塊配置文件的保存路徑,可以保存到當前目錄,直接按回車即可
Which file to save the genesis into? (default = my-private-chain.json)

INFO [02-09|14:56:33] Exported existing genesis block

這樣就完成了創世區塊文件的配置了,直接退出puppeth即可。

輸入命令 geth --datadir data init private.json 其中data自己制定,private.json就是剛才生成的創世區塊
若出現如圖錯誤:

輸入命令:
geth --datadir data --syncmode full --port 2001 --networkid 1234 --rpc --rpcport "8545" --rpccorsdomain "*" --rpcaddr "0.0.0.0" --rpcapi "db,eth,net,web3,personal,admin,clique" --nodiscover console 進入控制台
--datadir data:節點的數據目錄
--syncmode full:塊同步的方式(若只是單節點可不填)
--port 2001: 網卡監聽埠
--networkid 1234:網路標識符
--rpc:開啟rpc服務
--rpcport "8545":rpc服務的埠
--rpccorsdomain "*":允許跨域請求的域名列表(逗號分隔)(瀏覽器強制)
--rpcaddr "0.0.0.0" :HTTP-RPC伺服器介面地址(默認值:「localhost」)
--rpcapi "db,eth,net,web3,personal,admin,clique":基於HTTP-RPC介面提供的API(私有鏈可以任意開發,公有鏈需要謹慎)
--nodiscover:不允許節點自動加入

若想搭建聯盟鏈,必須保證創世區塊一致,進入到剛才創建的eth-private2的目錄
將之前生成的創世區塊拷貝過來,初始化創世區塊,然後使用啟動命令啟動分別啟動兩個節點,進入控制台,使用 admin.nodeInfo 命令獲取節點的信息

總結:
兩個伺服器部署兩個節點是可以聯通的,但是只能使用兩個節點對應的地址進行挖礦,所以只能是兩個節點對應兩個地址進行挖礦,使用poa共識,當一個節點掛掉,挖礦停止,因為poa共識挖礦必須超過50%的節點進行錢增,現在只是兩個節點,掛掉一個節點挖礦就會停止等待另一個節點的確認,停掉的節點可以通過正常運作的節點信息重新連接到網路中。
問題:
同步塊有可能報錯情況:
1:Synchronisation failed "retrieved hash chain is invalid" 解決目前找到的方法是removedb 數據目錄 ,重新init創世區塊
2:內存溢出初步確認為開啟rpc服務造成的,有可能伺服器惡意被黑,暴力破解密碼,佔有內存,解決,將伺服器的ip設置一條防火牆

若存在問題可給本人留言或訪問本人的github: https://github.com/qi-shuo/geth-document 記錄了一些本人搭建使用的命令

⑸ ETH測試網的那些事:新手被交智商稅 竟有人買測試幣

隨著一年多的加密的出現牛市,大量的新參與者被添加到塊,潮流鏈同時有很多的機會,但也使圓出現大量新的低水平計劃,這是奇怪,最近有人在網上銷售ethereum測試貨幣,而且真的有很多小白餌,買了很多。進入了解後,很多新手主要不知道區塊鏈,同時相關科普也很少,所以一些信息造成了錯誤的認識,所以我們開展了小白科普,主要介紹了以太坊測試網。

顧名思義,測試網路是正式產品或程序推出前的功能和性能測試過程。不同的公鏈都有自己的測試網路,如比特幣、萊特幣、以太坊等。測試網路一般分為專用測試網和公用測試網。專用測試網路是由我們的區域網或本地機器構建的測試環境。公開測試網路是指所有人都可以訪問的測試網路環境。一般來說,在以太坊Metamask錢包中我們可以看到以太坊公共測試網路主要分為以下幾種類型:

Ropsten:一個POW的區塊鏈,非常類似於目前以太坊主網

Kovan:一個POA的區塊鏈

Rinkeby:一個POA的區塊鏈

Goerli:一個POS的區塊鏈,對標ETH2.0

不同的測試網路除了在區塊模型和共識機制方面有所不同,在軟體客戶端支持的類型和垃圾處理交易機制也有所不同,其他的都是支持使用EVM的虛擬機入口,即如果不是以太通道和底層功能測試或DApp某些性能參數,對於生態項目方面,其他一切都是相同的。

在牛市之前,大多數以太坊DApp開發者實際上使用的是Ropsten測試網路。因為Ropsten測試網路使用POW挖掘,這與我們看到的主要網路挖掘是一樣的,需要特定的圖形卡和其他設備。這部分測試網路的最大特點是網路計算能力低,所以採集成本很低。此外,有了以太坊基金會的資助,公眾其實很容易通過公開渠道免費獲得相應的測試幣。開采方式和其他測試,所以測試的成本,更便宜,無論如何獲得成本,當然,在行業測試網路沒有多少商業價值,同時測試硬幣就沒有價值,是可以免費得到的,人們可以通過測試網路水龍頭免費網站。

進入以太坊2.0時代後,主網的主要流程是信標鏈正式上線,節點對ETH質押進行驗證,節點軟體運行,再將POW鏈轉化為POS鏈。智能合同部署在最初的戰俘網路仍然有效,但采礦方法發生了變化,這個過程使得有必要用不同的機制運行多個測試網路功能上線之前,為了確保正式啟動可以盡可能順利進行。

在主網上,目前進展是以太坊信標鏈上線,POW鏈繼續運行,其他分片鏈尚未運行。目前主流的2.0客戶端測試網路是由Prysmatic Labs發起的Goerli測試網路,該網路自2019年開始運行。用於以太坊2.0的測試網路tapoz自2021年以來一直在運行。其他開放測試碎片鏈仍然沒有公開運行。在以太坊2.0合並後,Goerli測試網現在被稱為以太坊2.0測試網。

由於它是以太坊2.0測試網路,作為區塊鏈技術未來幾年發展的重點,Goerli測試網路實際上相當受歡迎。首先,需要參與測試網路驗證節點的塊生成和運行,所以必須需要32個高爾里測試網路測試幣。Prysmatic Labs之前在其官網提供了32枚Goerli測試幣給有意參與驗證測試節點的運營商領取,完全符合測試節點的要求。

驗證人在獲得32枚測試幣後,需要像當前主網路一樣,將高爾里測試幣調用合同在高爾里測試網路上進行質押,以獲得測試節點運行的資格。然後在伺服器上運行測試網路客戶端軟體,完成後續的測試網路參與過程。測試網路驗證器在完成測試網路驗證節點的建立後,可以嘗試在測試網路驗證器上部署各種智能合約或進行其他測試。

主網路上相應的過程是POW主網路過渡到POS過程,我們稍後將看到。換句話說,如果一個項目想在未來幾年內部署在以太坊上,最接近的測試網路就是Goerli測試網路。當然,由於EVM虛擬機用於合同部署,很多項目仍然會選擇Rinkeby測試網路進行測試。Rinkeby測試網路採用POA共識機制(權威認證),使用驗證器統一賬本狀態。這有效地防止了雙重支出。正因為如此,Rinkeby測試網實際上為開發人員提供了良好的測試網路體驗,也吸引了很多開發人員。

高爾利測試網目前運行的是POS模式,每天也有大量的測試幣產生。然而,由於目前的短缺,一些測試幣水龍頭提供給公眾的測試幣相對較少。從上面可以看出,高爾利測試幣的主要目的是為32個測試幣部署相應的2.0驗證者測試節點。當然,測試節點不會產生實際收入。

此外,高爾里測試幣的主要用戶是DApp生態項目方。隨著以太坊計劃進入2.0階段,一些項目將在Goerli的網路上部署他們的測試dapp,所以實際上在Goerli的測試網路上部署的智能合約並不多。自牛市以來,高爾利測試網也迎來了較為活躍的時期,這部分是由於DApp項目的測試網活動吸引了大量羊毛派對。

簡而言之,在項目正式啟動主網路,DApp開發團隊通常部署在公共測試網路合同,然後讓它公開,以便用戶和一些DApp賞金獵人可以測試,以發現一些錯誤,沒有發現在內部測試,確保項目的安全。

生態項目測試活動一般都有相應的獎金,一些方面的項目在同一時間為了訪問流的應用程序進行壓力測試DApp,公開發表了一些測試活動,比如關注官方 社會 賬戶,然後體驗測試網路,當項目建立正式提供將得到項目刪除令牌。

幾乎零成本,因為這種測試活動,並獲得寶貴的令牌,它吸引了許多普通用戶,同時,使用大量的占「拔毛」,並將使用測試網路將有一個測試的前提eth氣體時,也正因為如此,許多試幣在牛市接受龍頭的情況下大多是乾的(試幣是帶出來的,拿不到試幣),所以存在交易試幣的情況。

對於大多數的貨幣圈很長一段時間對於投資者來說,自然知道測試硬幣都是沒有價值的,所以購買測試硬幣主要是一些黑心商人用小白和新手在以太和以太方方2.0 - 2.0測試這部分細節不了解,加上一些文章測試網路表達不清楚,給新手造成一些誤解。測試貨幣的目的始終是為了測試網路。主要網路啟動後,測試網路仍然存在和發揮測試的作用在隨後的關鍵功能,而不是虛假陳述」測試網路和主要網路合並,並測試貨幣成為主要網路貨幣」說,這些黑色的商人。

⑹ 以太坊是什麼丨以太坊開發入門指南

以太坊是什麼丨以太坊開發入門指南
很多同學已經躍躍欲試投入到區塊鏈開發隊伍當中來,可是又感覺無從下手,本文將基於以太坊平台,以通俗的方式介紹以太坊開發中涉及的各晦澀的概念,輕松帶大家入門。
以太坊是什麼
以太坊(Ethereum)是一個建立在區塊鏈技術之上, 去中心化應用平台。它允許任何人在平台中建立和使用通過區塊鏈技術運行的去中心化應用。
對這句話不理解的同學,姑且可以理解為以太坊是區塊鏈里的Android,它是一個開發平台,讓我們就可以像基於Android Framework一樣基於區塊鏈技術寫應用。
在沒有以太坊之前,寫區塊鏈應用是這樣的:拷貝一份比特幣代碼,然後去改底層代碼如加密演算法,共識機制,網路協議等等(很多山寨幣就是這樣,改改就出來一個新幣)。
以太坊平台對底層區塊鏈技術進行了封裝,讓區塊鏈應用開發者可以直接基於以太坊平台進行開發,開發者只要專注於應用本身的開發,從而大大降低了難度。
目前圍繞以太坊已經形成了一個較為完善的開發生態圈:有社區的支持,有很多開發框架、工具可以選擇。
智能合約
什麼是智能合約
以太坊上的程序稱之為智能合約, 它是代碼和數據(狀態)的集合。
智能合約可以理解為在區塊鏈上可以自動執行的(由事件驅動的)、以代碼形式編寫的合同(特殊的交易)。
在比特幣腳本中,我們講到過比特幣的交易是可以編程的,但是比特幣腳本有很多的限制,能夠編寫的程序也有限,而以太坊則更加完備(在計算機科學術語中,稱它為是「圖靈完備的」),讓我們就像使用任何高級語言一樣來編寫幾乎可以做任何事情的程序(智能合約)。
智能合約非常適合對信任、安全和持久性要求較高的應用場景,比如:數字貨幣、數字資產、投票、保險、金融應用、預測市場、產權所有權管理、物聯網、點對點交易等等。
目前除數字貨幣之外,真正落地的應用還不多(就像移動平台剛開始出來一樣),相信1到3年內,各種殺手級會慢慢出現。
編程語言:Solidity
智能合約的默認的編程語言是Solidity,文件擴展名以.sol結尾。
Solidity是和JavaScript相似的語言,用它來開發合約並編譯成以太坊虛擬機位元組代碼。
還有長像Python的智能合約開發語言:Serpent,不過建議大家還是使用Solidity。
Browser-Solidity是一個瀏覽器的Solidity IDE, 大家可以點進去看看,以後我們更多文章介紹Solidity這個語言。
運行環境:EVM
EVM(Ethereum Virtual Machine)以太坊虛擬機是以太坊中智能合約的運行環境。
Solidity之於EVM,就像之於跟JVM的關系一樣,這樣大家就容易理解了。
以太坊虛擬機是一個隔離的環境,在EVM內部運行的代碼不能跟外部有聯系。
而EVM運行在以太坊節點上,當我們把合約部署到以太坊網路上之後,合約就可以在以太坊網路中運行了。
合約的編譯
以太坊虛擬機上運行的是合約的位元組碼形式,需要我們在部署之前先對合約進行編譯,可以選擇Browser-Solidity Web IDE或solc編譯器。
合約的部署
在以太坊上開發應用時,常常要使用到以太坊客戶端(錢包)。平時我們在開發中,一般不接觸到客戶端或錢包的概念,它是什麼呢?
以太坊客戶端(錢包)
以太坊客戶端,其實我們可以把它理解為一個開發者工具,它提供賬戶管理、挖礦、轉賬、智能合約的部署和執行等等功能。
EVM是由以太坊客戶端提供的。
Geth是典型的開發以太坊時使用的客戶端,基於Go語言開發。 Geth提供了一個互動式命令控制台,通過命令控制台中包含了以太坊的各種功能(API)。Geth的使用我們之後會有文章介紹,這里大家先有個概念。
Geth控制台和Chrome瀏覽器開發者工具里的面的控制台是類似,不過是跑在終端里。
相對於Geth,Mist則是圖形化操作界面的以太坊客戶端。
如何部署
智能合約的部署是指把合約位元組碼發布到區塊鏈上,並使用一個特定的地址來標示這個合約,這個地址稱為合約賬戶。
以太坊中有兩類賬戶:
· 外部賬戶
該類賬戶被私鑰控制(由人控制),沒有關聯任何代碼。
· 合約賬戶
該類賬戶被它們的合約代碼控制且有代碼與之關聯。
和比特幣使用UTXO的設計不一樣,以太坊使用更為簡單的賬戶概念。
兩類賬戶對於EVM來說是一樣的。
外部賬戶與合約賬戶的區別和關系是這樣的:一個外部賬戶可以通過創建和用自己的私鑰來對交易進行簽名,來發送消息給另一個外部賬戶或合約賬戶。
在兩個外部賬戶之間傳送消息是價值轉移的過程。但從外部賬戶到合約賬戶的消息會激活合約賬戶的代碼,允許它執行各種動作(比如轉移代幣,寫入內部存儲,挖出一個新代幣,執行一些運算,創建一個新的合約等等)。
只有當外部賬戶發出指令時,合同賬戶才會執行相應的操作。
合約部署就是將編譯好的合約位元組碼通過外部賬號發送交易的形式部署到以太坊區塊鏈上(由實際礦工出塊之後,才真正部署成功)。
運行
合約部署之後,當需要調用這個智能合約的方法時只需要向這個合約賬戶發送消息(交易)即可,通過消息觸發後智能合約的代碼就會在EVM中執行了。
Gas
和雲計算相似,佔用區塊鏈的資源(不管是簡單的轉賬交易,還是合約的部署和執行)同樣需要付出相應的費用(天下沒有免費的午餐對不對!)。
以太坊上用Gas機制來計費,Gas也可以認為是一個工作量單位,智能合約越復雜(計算步驟的數量和類型,佔用的內存等),用來完成運行就需要越多Gas。
任何特定的合約所需的運行合約的Gas數量是固定的,由合約的復雜度決定。
而Gas價格由運行合約的人在提交運行合約請求的時候規定,以確定他願意為這次交易願意付出的費用:Gas價格(用以太幣計價) * Gas數量。
Gas的目的是限制執行交易所需的工作量,同時為執行支付費用。當EVM執行交易時,Gas將按照特定規則被逐漸消耗,無論執行到什麼位置,一旦Gas被耗盡,將會觸發異常。當前調用幀所做的所有狀態修改都將被回滾, 如果執行結束還有Gas剩餘,這些Gas將被返還給發送賬戶。
如果沒有這個限制,就會有人寫出無法停止(如:死循環)的合約來阻塞網路。
因此實際上(把前面的內容串起來),我們需要一個有以太幣余額的外部賬戶,來發起一個交易(普通交易或部署、運行一個合約),運行時,礦工收取相應的工作量費用。
以太坊網路
有些著急的同學要問了,沒有以太幣,要怎麼進行智能合約的開發?可以選擇以下方式:
選擇以太坊官網測試網路Testnet
測試網路中,我們可以很容易獲得免費的以太幣,缺點是需要發很長時間初始化節點。
使用私有鏈
創建自己的以太幣私有測試網路,通常也稱為私有鏈,我們可以用它來作為一個測試環境來開發、調試和測試智能合約。
通過上面提到的Geth很容易就可以創建一個屬於自己的測試網路,以太幣想挖多少挖多少,也免去了同步正式網路的整個區塊鏈數據。
使用開發者網路(模式)
相比私有鏈,開發者網路(模式)下,會自動分配一個有大量余額的開發者賬戶給我們使用。
使用模擬環境
另一個創建測試網路的方法是使用testrpc,testrpc是在本地使用內存模擬的一個以太坊環境,對於開發調試來說,更方便快捷。而且testrpc可以在啟動時幫我們創建10個存有資金的測試賬戶。
進行合約開發時,可以在testrpc中測試通過後,再部署到Geth節點中去。
更新:testrpc 現在已經並入到Truffle 開發框架中,現在名字是Ganache CLI。
Dapp:去中心化的應用程序
以太坊社區把基於智能合約的應用稱為去中心化的應用程序(DecentralizedApp)。如果我們把區塊鏈理解為一個不可篡改的資料庫,智能合約理解為和資料庫打交道的程序,那就很容易理解Dapp了,一個Dapp不單單有智能合約,比如還需要有一個友好的用戶界面和其他的東西。
Truffle
Truffle是Dapp開發框架,他可以幫我們處理掉大量無關緊要的小事情,讓我們可以迅速開始寫代碼-編譯-部署-測試-打包DApp這個流程。
總結
我們現在來總結一下,以太坊是平台,它讓我們方便的使用區塊鏈技術開發去中心化的應用,在這個應用中,使用Solidity來編寫和區塊鏈交互的智能合約,合約編寫好後之後,我們需要用以太坊客戶端用一個有餘額的賬戶去部署及運行合約(使用Truffle框架可以更好的幫助我們做這些事情了)。為了開發方便,我們可以用Geth或testrpc來搭建一個測試網路。
註:本文中為了方便大家理解,對一些概念做了類比,有些嚴格來不是准確,不過我也認為對於初學者,也沒有必要把每一個概念掌握的很細致和准確,學習是一個逐步深入的過程,很多時候我們會發現,過一段後,我們會對同一個東西有不一樣的理解。

⑺ 以太坊測試網路testNet匯總

在以太坊的交易過程中需要使用到以太幣,我們想要獲得以太坊主網上的代幣,只能通過GPU礦機挖礦或者交易所購買。然而在測試環境中獲取eth就容易多了。你可以在 私有鏈 中自己挖礦,或者公共測試鏈( testnet )中直接獲得。下面就和大家講講常用的幾種以太坊測試網路。

測試網路(簡稱testnet) 用於模擬乙太網主網的行為。擁有幾乎和以太坊等效的功能。因此可以在Testnets上開發和測試自己的智能合約,測試發幣等等,作為上鏈前的評估環境。當主網(簡稱mainnet)即將包含對以太坊協議的任何重大改變時,其測試主要在這些測試網路上完成。注意:這些網路上的代幣只能在測試環境(開發環境)中使用。

Ethereum以太坊有許多專用測試網路,他們由各種客戶端支持,最常用的3種分別是Ropsten、Kovan、Rinkeby。

以上3個是不需要在本地搭建任何服務就可以直接使用的。

對於開發中的測試環境,建議你使用 Rinkeby 或 KoVan 測試鏈。這是因為他們使用的工作量證明 POA 共識機制,確保交易和塊能夠一致並及時的創建。 Ropsten 測試鏈,雖然最接近公有鏈( Mainnet ),但是因為它使用的工作量證明是POW共識機制,過去已受到垃圾攻擊,對以太坊開發人員來說往往有更多的問題。

推薦:
以太坊測試網路Rinkeby使用教程

Rospten 以太坊測試網路的使用

⑻ 以太坊多節點私有鏈部署

假設兩台電腦A和B
要求:
1、兩台電腦要在一個網路中,能ping通
2、兩個節點使用相同的創世區塊文件
3、禁用ipc;同時使用參數--nodiscover
4、networkid要相同,埠號可以不同

1.4 搭建私有鏈
1.4.1 創建目錄和genesis.json文件
創建私有鏈根目錄./testnet
創建數據存儲目錄./testnet/data0
創建創世區塊配置文件./testnet/genesis.json

1.4.2 初始化操作
cd ./eth_test
geth --datadir data0 init genesis.json

1.4.3 啟動私有節點

1.4.4 創建賬號
personal.newAccount()
1.4.5 查看賬號
eth.accounts
1.4.6 查看賬號余額
eth.getBalance(eth.accounts[0])
1.4.7 啟動&停止挖礦
啟動挖礦:
miner.start(1)
其中 start 的參數表示挖礦使用的線程數。第一次啟動挖礦會先生成挖礦所需的 DAG 文件,這個過程有點慢,等進度達到 100% 後,就會開始挖礦,此時屏幕會被挖礦信息刷屏。
停止挖礦,在 console 中輸入:
miner.stop()
挖到一個區塊會獎勵5個以太幣,挖礦所得的獎勵會進入礦工的賬戶,這個賬戶叫做 coinbase,默認情況下 coinbase 是本地賬戶中的第一個賬戶,可以通過 miner.setEtherbase() 將其他賬戶設置成 coinbase。

1.4.8 轉賬
目前,賬戶 0 已經挖到了 3 個塊的獎勵,賬戶 1 的余額還是0:

我們要從賬戶 0 向賬戶 1 轉賬,所以要先解鎖賬戶 0,才能發起交易:

發送交易,賬戶 0 -> 賬戶 1:

需要輸入密碼 123456

此時如果沒有挖礦,用 txpool.status 命令可以看到本地交易池中有一個待確認的交易,可以使用 eth.getBlock("pending", true).transactions 查看當前待確認交易。

使用 miner.start() 命令開始挖礦:
miner.start(1);admin.sleepBlocks(1);miner.stop();

新區塊挖出後,挖礦結束,查看賬戶 1 的余額,已經收到了賬戶 0 的以太幣:
web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]),'ether')

用同樣的genesis.json初始化操作
cd ./eth_test
geth --datadir data1 init genesis.json

啟動私有節點一,修改 rpcport 和port

可以通過 admin.addPeer() 方法連接到其他節點,兩個節點要要指定相同的 chainID。

假設有兩個節點:節點一和節點二,chainID 都是 1024,通過下面的步驟就可以從節點二連接到節點一。

首先要知道節點一的 enode 信息,在節點一的 JavaScript console 中執行下面的命令查看 enode 信息:

admin.nodeInfo.enode
" enode://@[::]:30303 "

然後在節點二的 JavaScript console 中執行 admin.addPeer(),就可以連接到節點一:

addPeer() 的參數就是節點一的 enode 信息,注意要把 enode 中的 [::] 替換成節點一的 IP 地址。連接成功後,節點一就會開始同步節點二的區塊,同步完成後,任意一個節點開始挖礦,另一個節點會自動同步區塊,向任意一個節點發送交易,另一個節點也會收到該筆交易。

通過 admin.peers 可以查看連接到的其他節點信息,通過 net.peerCount 可以查看已連接到的節點數量。

除了上面的方法,也可以在啟動節點的時候指定 --bootnodes 選項連接到其他節點。 bootnode 是一個輕量級的引導節點,方便聯盟鏈的搭建 下一節講 通過 bootnode 自動找到節點

參考: https://cloud.tencent.com/developer/article/1332424

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