雖然以太坊是一個(gè)公有鏈系統(tǒng)，但是我們可以通過(guò)設(shè)置一些參數(shù)來(lái)運(yùn)行自己的私有鏈節(jié)點(diǎn)科汗，在自己的私有鏈上進(jìn)行開(kāi)發(fā)和測(cè)試不需要同步公有鏈數(shù)據(jù)，也不需要花錢(qián)來(lái)買(mǎi)以太幣怖亭，節(jié)省存儲(chǔ)空間和成本坤检，而且很靈活很方便。本文介紹使用geth客戶(hù)端搭建私有鏈的操作步驟倾芝，同時(shí)會(huì)解釋在這個(gè)過(guò)程中用到的各個(gè)命令及選項(xiàng)的含義和作用缺前，最后會(huì)介紹geth的Javascript Console中的一些常用功能。

go-ethereum客戶(hù)端安裝

brew tap ethereum/ethereum
brew install ethereum

安裝測(cè)試

安裝完成之后在命令行輸入

geth --help //能成功顯示輸出幫助拯刁，則表示已經(jīng)成功安裝

搭建私有鏈

一逝段、準(zhǔn)備創(chuàng)世區(qū)塊配置文件

以太坊支持自定義創(chuàng)世區(qū)塊割捅，要運(yùn)行私有鏈帚桩，我們就需要定義自己的創(chuàng)世區(qū)塊，創(chuàng)世區(qū)塊信息寫(xiě)在一個(gè)json格式的配置文件中莫瞬。首先將下面的內(nèi)容保存到一個(gè)json文件中郭蕉，例如genesis.json。
ps: 其中詳細(xì)內(nèi)容可參考：here

{
  "config": {
        "chainId": 10, 
        "homesteadBlock": 0,
        "eip155Block": 0,
        "eip158Block": 0
    },
  "alloc"      : {},
  "coinbase"   : "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  "difficulty" : "0x20000",
  "extraData"  : "",
  "gasLimit"   : "0x2fefd8",
  "nonce"      : "0x0000000000000042",
  "mixhash"    : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp"  : "0x00"
}

ps: 直接從官網(wǎng)復(fù)制旁振，chainId 為 0涨岁， 但是會(huì)在合約部署出現(xiàn)問(wèn)題，所以在這里改為10.

二蹬铺、初始化：寫(xiě)入創(chuàng)世區(qū)塊

準(zhǔn)備好創(chuàng)世區(qū)塊配置文件后沮尿，需要初始化區(qū)塊鏈，將上面的創(chuàng)世區(qū)塊信息寫(xiě)入到區(qū)塊鏈中。首先要新建一個(gè)目錄用來(lái)存放區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)印衔，假設(shè)新建的數(shù)據(jù)目錄為~/privatechain/data0奸焙，genesis.json保存在~/privatechain中，此時(shí)目錄結(jié)構(gòu)應(yīng)該是這樣的：

privatechain
├── data0
└── genesis.json

接下來(lái)進(jìn)入privatechain中与帆，執(zhí)行初始化命令：

$ cd privatechain
$ geth --datadir data0 init genesis.json

上面的命令的主體是 geth init玄糟，表示初始化區(qū)塊鏈，命令可以帶有選項(xiàng)和參數(shù)阵翎，其中--datadir選項(xiàng)后面跟一個(gè)目錄名之剧，這里為 data0背稼，表示指定數(shù)據(jù)存放目錄為 data0玻蝌， genesis.json是init命令的參數(shù)。

運(yùn)行上面的命令帘腹，會(huì)讀取genesis.json文件聘萨，根據(jù)其中的內(nèi)容，將創(chuàng)世區(qū)塊寫(xiě)入到區(qū)塊鏈中米辐。如果看到以下的輸出內(nèi)容，說(shuō)明初始化成功了赊窥。

WARN [02-27|15:54:14] No etherbase set and no accounts found as default 
INFO [02-27|15:54:14] Allocated cache and file handles         database=/Users/wangsanjun/privatechain/data0/geth/chaindata cache=16 handles=16
INFO [02-27|15:54:14] Writing custom genesis block 
INFO [02-27|15:54:14] Successfully wrote genesis state         database=chaindata                                           hash=5e1fc7…d790e0
INFO [02-27|15:54:14] Allocated cache and file handles         database=/Users/wangsanjun/privatechain/data0/geth/lightchaindata cache=16 handles=16
INFO [02-27|15:54:14] Writing custom genesis block 
INFO [02-27|15:54:14] Successfully wrote genesis state         database=lightchaindata                                           hash=5e1fc7…d790e0

初始化成功后锨能，會(huì)在數(shù)據(jù)目錄data0中生成geth和keystore兩個(gè)文件夾芍耘，此時(shí)目錄結(jié)構(gòu)如下：

privatechain
├── data0
│   ├── geth
│   │   └── chaindata
│   │       ├── 000002.ldb
│   │       ├── 000003.log
│   │       ├── CURRENT
│   │       ├── LOCK
│   │       ├── LOG
│   │       └── MANIFEST-000004
│   └── keystore
└── genesis.json

其中g(shù)eth/chaindata中存放的是區(qū)塊數(shù)據(jù)，keystore中存放的是賬戶(hù)數(shù)據(jù)倔约。

三坝初、啟動(dòng)私有鏈節(jié)點(diǎn)

初始化完成后，就有了一條自己的私有鏈鳄袍，之后就可以啟動(dòng)自己的私有鏈節(jié)點(diǎn)并做一些操作拗小，在終端中輸入以下命令即可啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)：

geth --datadir data0 --networkid 1108 console

上面命令的主體是geth console，表示啟動(dòng)節(jié)點(diǎn)并進(jìn)入交互式控制臺(tái)，--datadir選項(xiàng)指定使用data0作為數(shù)據(jù)目錄唇礁，--networkid選項(xiàng)后面跟一個(gè)數(shù)字惨篱，這里是1108，表示指定這個(gè)私有鏈的網(wǎng)絡(luò)id為1108琢融。網(wǎng)絡(luò)id在連接到其他節(jié)點(diǎn)的時(shí)候會(huì)用到簿寂，以太坊公網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)id是1，為了不與公有鏈網(wǎng)絡(luò)沖突纳令，運(yùn)行私有鏈節(jié)點(diǎn)的時(shí)候要指定自己的網(wǎng)絡(luò)id克胳。

運(yùn)行上面的命令后，就啟動(dòng)了區(qū)塊鏈節(jié)點(diǎn)并進(jìn)入了Javascript Console：

...
Welcome to the Geth JavaScript console!

instance: Geth/v1.7.3-stable/darwin-amd64/go1.9.2
 modules: admin:1.0 debug:1.0 eth:1.0 miner:1.0 net:1.0 personal:1.0 rpc:1.0 txpool:1.0 web3:1.0

這是一個(gè)交互式的Javascript執(zhí)行環(huán)境捏雌，在這里面可以執(zhí)行Javascript代碼笆搓，其中>是命令提示符。在這個(gè)環(huán)境里也內(nèi)置了一些用來(lái)操作以太坊的Javascript對(duì)象肤频，可以直接使用這些對(duì)象算墨。這些對(duì)象主要包括：

eth：包含一些跟操作區(qū)塊鏈相關(guān)的方法
net：包含以下查看p2p網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)的方法
admin：包含一些與管理節(jié)點(diǎn)相關(guān)的方法
miner：包含啟動(dòng)&停止挖礦的一些方法
personal：主要包含一些管理賬戶(hù)的方法
txpool：包含一些查看交易內(nèi)存池的方法
web3：包含了以上對(duì)象，還包含一些單位換算的方法

探索Javascript Console

進(jìn)入以太坊Javascript Console后，就可以使用里面的內(nèi)置對(duì)象做一些操作摔竿，這些內(nèi)置對(duì)象提供的功能很豐富，比如查看區(qū)塊和交易熬苍、創(chuàng)建賬戶(hù)、挖礦婿脸、發(fā)送交易柄驻、部署智能合約等。接下來(lái)介紹幾個(gè)常用功能抑钟，下面的操作中野哭，前面帶>的表示在Javascript Console中執(zhí)行的命令。

一拨黔、創(chuàng)建賬戶(hù)

前面只是搭建了私有鏈篱蝇，并沒(méi)有自己的賬戶(hù)，可以在js console中輸入eth.accounts來(lái)驗(yàn)證：

> eth.accounts
[]

接下來(lái)使用personal對(duì)象來(lái)創(chuàng)建一個(gè)賬戶(hù)：

> personal.newAccount()
Passphrase: 
Repeat passphrase: 
"0x0416f04c403099184689990674f5b4259dc46bd8"

會(huì)提示輸入密碼和確認(rèn)密碼态兴，輸入密碼不會(huì)有顯示瞻润，只要輸入就可以了，之后就會(huì)顯示新創(chuàng)建的賬戶(hù)地址绍撞。

可以創(chuàng)建多個(gè)賬戶(hù)，我們?cè)賮?lái)創(chuàng)建一個(gè)賬戶(hù)：

> personal.newAccount()
Passphrase: 
Repeat passphrase: 
"0xb89bf2a212484ef9f1bd09efcd57cf37dbb1e52f"

接下來(lái)就可以查看到剛才創(chuàng)建的兩個(gè)賬戶(hù)了：

> eth.accounts
["0x0416f04c403099184689990674f5b4259dc46bd8", "0xb89bf2a212484ef9f1bd09efcd57cf37dbb1e52f"]

賬戶(hù)默認(rèn)會(huì)保存在數(shù)據(jù)目錄的keystore文件夾中章贞。查看目錄結(jié)構(gòu)非洲，發(fā)現(xiàn)data0/keystore中多了兩個(gè)文件两踏，這兩個(gè)文件就對(duì)應(yīng)剛才創(chuàng)建的兩個(gè)賬戶(hù)，這是json格式的文本文件梦染，可以打開(kāi)查看，里面存的是私鑰經(jīng)過(guò)密碼加密后的信息泛粹。

> eth.accounts
data0
├── geth
│   ├── chaindata
│   ├── LOCK
│   ├── nodekey
│   └── nodes
├── geth.ipc
├── history
└── keystore
    ├── UTC--2018-02-27T07-57-28.597232912Z--0416f04c403099184689990674f5b4259dc46bd8
    └── UTC--2018-02-27T07-57-56.330785628Z--b89bf2a212484ef9f1bd09efcd57cf37dbb1e52f

小提示：命令都可以按Tab鍵自動(dòng)補(bǔ)全。

二扒接、查看賬戶(hù)余額

eth對(duì)象提供了查看賬戶(hù)余額的方法：

> eth.getBalance(eth.accounts[0])
0
> eth.getBalance(eth.accounts[1])
0

目前兩個(gè)賬戶(hù)的以太幣余額都是0帽借，要使賬戶(hù)有余額，可以從其他賬戶(hù)轉(zhuǎn)賬過(guò)來(lái)蒂教，或者通過(guò)挖礦來(lái)獲得以太幣獎(jiǎng)勵(lì)脆荷。

三、啟動(dòng)&停止挖礦

通過(guò)miner.start()來(lái)啟動(dòng)挖礦：

> miner.start(1)

其中start的參數(shù)表示挖礦使用的線程數(shù)梦皮。第一次啟動(dòng)挖礦會(huì)先生成挖礦所需的DAG文件桃焕，這個(gè)過(guò)程有點(diǎn)慢，等進(jìn)度達(dá)到100%后让网，就會(huì)開(kāi)始挖礦师痕，此時(shí)屏幕會(huì)被挖礦信息刷屏。

如果想停止挖礦因篇，在js console中輸入miner.stop()：

> miner.stop()

注意：輸入的字符會(huì)被挖礦刷屏信息沖掉笔横，沒(méi)有關(guān)系，只要輸入完整的miner.stop()之后回車(chē)虽界，即可停止挖礦涛菠。

挖到一個(gè)區(qū)塊會(huì)獎(jiǎng)勵(lì)5個(gè)以太幣，挖礦所得的獎(jiǎng)勵(lì)會(huì)進(jìn)入礦工的賬戶(hù)礁叔，這個(gè)賬戶(hù)叫做coinbase迄薄，默認(rèn)情況下coinbase是本地賬戶(hù)中的第一個(gè)賬戶(hù)：

> eth.coinbase
"0x0416f04c403099184689990674f5b4259dc46bd8"

現(xiàn)在的coinbase是賬戶(hù)0，要想使挖礦獎(jiǎng)勵(lì)進(jìn)入其他賬戶(hù)讥蔽，通過(guò)miner.setEtherbase()將其他賬戶(hù)設(shè)置成coinbase即可：

> miner.setEtherbase(eth.accounts[1])
true
> eth.coinbase
"0xb89bf2a212484ef9f1bd09efcd57cf37dbb1e52f"

我們還是以賬戶(hù)0作為coinbase冶伞，挖到區(qū)塊以后，賬戶(hù)0里面應(yīng)該就有余額了：

> eth.getBalance(eth.accounts[0])
340000000000000000000

getBalance()返回值的單位是wei徒爹，wei是以太幣的最小單位芋类，1個(gè)以太幣=10的18次方個(gè)wei。要查看有多少個(gè)以太幣侯繁，可以用web3.fromWei()將返回值換算成以太幣：

> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]),'ether')
340

四贮竟、發(fā)送交易

目前，賬戶(hù)一的余額還是0：

> eth.getBalance(eth.accounts[1])
0

可以通過(guò)發(fā)送一筆交易坝锰，從賬戶(hù)0轉(zhuǎn)移5個(gè)以太幣到賬戶(hù)1：

> amount = web3.toWei(5,'ether')
"5000000000000000000"
> eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:amount})
Error: authentication needed: password or unlock
    at web3.js:3143:20
    at web3.js:6347:15
    at web3.js:5081:36
    at <anonymous>:1:1

這里報(bào)錯(cuò)了顷级，原因是賬戶(hù)每隔一段時(shí)間就會(huì)被鎖住，要發(fā)送交易帽芽，必須先解鎖賬戶(hù)翔冀，由于我們要從賬戶(hù)0發(fā)送交易，所以要解鎖賬戶(hù)0：

> personal.unlockAccount(eth.accounts[0])
Unlock account 0x0416f04c403099184689990674f5b4259dc46bd8
Passphrase: 
true

輸入創(chuàng)建賬戶(hù)時(shí)設(shè)置的密碼搬瑰，就可以成功解鎖賬戶(hù)。然后再發(fā)送交易：

> amount = web3.toWei(5,'ether')
"5000000000000000000"
> eth.sendTransaction({from:eth.accounts[0],to:eth.accounts[1],value:amount})
INFO [02-27|16:12:33] Submitted transaction                    fullhash=0x94a9bacda11313ddce58d1a47555aaf59ab5614bb3c8eb4b423f46464b8507f9 recipient=0xb89bf2a212484ef9f1bd09eFcd57Cf37dBb1E52f
"0x94a9bacda11313ddce58d1a47555aaf59ab5614bb3c8eb4b423f46464b8507f9"

此時(shí)交易已經(jīng)提交到區(qū)塊鏈艾少，返回了交易的hash翼悴，但還未被處理，這可以通過(guò)查看txpool來(lái)驗(yàn)證：

> txpool.status
{
  pending: 1,
  queued: 0
}

其中有一條pending的交易谍椅，pending表示已提交但還未被處理的交易古话。

要使交易被處理，必須要挖礦煞额。這里我們啟動(dòng)挖礦膊毁，然后等待挖到一個(gè)區(qū)塊之后就停止挖礦：

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

當(dāng)miner.stop()返回true后，txpool中pending的交易數(shù)量應(yīng)該為0了婚温，說(shuō)明交易已經(jīng)被處理了：

> txpool.status
{
  pending: 0,
  queued: 0
}

此時(shí)栅螟，交易已經(jīng)生效，賬戶(hù)一應(yīng)該已經(jīng)收到了5個(gè)以太幣了：

> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[1]),'ether')
5

五力图、查看交易和區(qū)塊

eth對(duì)象封裝了查看交易和區(qū)塊信息的方法吃媒。

查看當(dāng)前區(qū)塊總數(shù)：

> eth.blockNumber
69

通過(guò)交易hash查看交易：

> eth.getTransaction("0x94a9bacda11313ddce58d1a47555aaf59ab5614bb3c8eb4b423f46464b8507f9")
{
  blockHash: "0x5d410b4147a06bf4e0cfc27ca84f9854f6e879cd254185ef811a81f799ed0eb6",
  blockNumber: 69,
  from: "0x0416f04c403099184689990674f5b4259dc46bd8",
  gas: 90000,
  gasPrice: 18000000000,
  hash: "0x94a9bacda11313ddce58d1a47555aaf59ab5614bb3c8eb4b423f46464b8507f9",
  input: "0x",
  nonce: 0,
  r: "0xbb46294248e5c31ae6d371fd5a6dedbad4d346383b5eff94066e69e927c9cb5e",
  s: "0x4ece28bd523c97ac2a7089693a217bc0092a482c27d50a435dcd2421ec66b5e7",
  to: "0xb89bf2a212484ef9f1bd09efcd57cf37dbb1e52f",
  transactionIndex: 0,
  v: "0x37",
  value: 5000000000000000000
}

通過(guò)區(qū)塊號(hào)查看區(qū)塊：

> eth.getBlock(33)
{
  difficulty: 133056,
  extraData: "0xd883010703846765746887676f312e392e328664617277696e",
  gasLimit: 3244382,
  gasUsed: 0,
  hash: "0x198ec33f48858979195c6bfab631cd516a10ff5473f26598398c9d445a0e2d01",
  logsBloom: "0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  miner: "0x0416f04c403099184689990674f5b4259dc46bd8",
  mixHash: "0xe43e60cbbb0063e712a4c3900808deff5ef582b690c17ecadbbb32dd44bc7956",
  nonce: "0x3dabcace6101360d",
  number: 33,
  parentHash: "0x922551d1ea1f63845b2662370f1334eb9b7554605985a93121cd32d12f5950ae",
  receiptsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  sha3Uncles: "0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347",
  size: 536,
  stateRoot: "0x24bd5ceedf75a25e8e065cf9553e097e405ef4d6cf38ddf64f621244aa229898",
  timestamp: 1519718647,
  totalDifficulty: 4488192,
  transactions: [],
  transactionsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  uncles: []
}

還有更多的功能大家共同探索赘那。。祠斧。