以太坊啟動私有鏈

1. 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。

2. 公有鏈，私有鏈與聯盟鏈有何不同

公有鏈向所有人開放，私有鏈向滿足特定條件的個人開放，聯盟鏈向授權的組織或機構開放。

公有鏈，也就是公共區塊鏈(Public blockchains)，是指全世界任何一個人都可以讀取、任何一個人都可以發送交易且交易能夠獲得有效確認的共識區塊鏈。

私有鏈，也就是完全私有區塊鏈（Fully private blockchains），是指寫入許可權完全在一個組織手裡的區塊鏈，所有參與到這個區塊鏈中的節點都會被嚴格控制。

聯盟鏈，即聯盟區塊鏈（Consortium blockchains），是指有若干組織或機構共同參與管理的區塊鏈，每個組織或機構控制一個或多個節點，共同記錄交易數據，並且只有這些組織和機構能夠對聯盟鏈中的數據進行讀寫和發送交易。

(2)以太坊啟動私有鏈擴展閱讀：

區塊鏈有公有鏈，私有鏈與聯盟鏈三種。

區塊鏈是分布式數據存儲、點對點傳輸、共識機制、加密演算法等計算機技術的新型應用模式。

區塊鏈（Blockchain）是比特幣的一個重要概念，它本質上是一個去中介化的資料庫，同時作為比特幣的底層技術，是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一次比特幣網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊。

參考資料：區塊鏈 網路

3. 區塊鏈技術中的私有鏈技術特點是什麼

私有鏈的價值主要是提供安全、可追溯、不可篡改、自動執行的運算平台，可以同時防範來自內部和外部對數據的安全攻擊，這個在傳統的系統是很難做到的。

部分私有鏈開發項目
德勤和ConsenSys2016年宣布計劃創建一個數字銀行ConsenSys計劃；R3計劃連接42家銀行分布式分類帳，主要由以太坊, Chain.com, 英特爾和IBM牽頭；Microsoft Visual Studio正在使Ethereum Solidity語言可供應用程序開發人員使用；SafeShare保險提供一項區域鏈為基礎的主打共享經濟的保險，由英國保險巨頭勞合社承保；一家瑞士工業聯盟, 包括瑞士電信, 蘇黎世州銀行和瑞士股票交易所, 以櫃台買賣為原型的資產交易，基於以太坊科技的區域鏈；Context Labs a 2013 company developing blockchain enabled platforms；R3區域鏈聯盟；Digital Asset Holdings；Satoshi Citadel Instries；方舟私有鏈 Arkblockchain 一個比特幣並行區域鏈項目，特別面向供應鏈、電子商務、物聯網、醫療服務、政務等應用開發的高可信任私有鏈；美國期貨和期權交易所 CME集團於2017年4月11日宣布，正在測試基於區域鏈的黃金期貨平台的正處於最後測試階段，該區塊鏈是為比特幣提供認證的對等網路。

4. 國內有哪些私有鏈

比特幣、以太坊都是典型的公有鏈。
私有鏈是指其寫入許可權由某個組織和機構控制的區塊鏈，參與節點的資格會被嚴格限制。由於參與節點是有限和可控的，因此私有鏈往往可以有極快的交易速度、更好的隱私保護、更低的交易成本、不容易被惡意攻擊，並且能做到身份認證等金融行業必需的要求。

5. 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

6. 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

7. 公有鏈、聯盟鏈、私有鏈是什麼意思

公有鏈是指全世界任何人都可讀取、發送交易且交易能獲得有效確認的、也可以參與其中共識過程的區塊鏈。
聯盟鏈，只針對某個特定群體的成員和有限的第三方，其內部指定多個預選節點為記賬人，每個塊的生成由所有的預選節點共同決定。
私有鏈指的是對單獨的個人或實體開放。
希望對你有幫助，望採納。

8. 怎麼接以太坊公鏈

建立連接以接儒以太坊公鏈。
一、1、以太坊客戶端下載，注意：需翻牆，下載版本為1.8.23-stable，否則可能出現與以太坊錢包客戶端存在不匹配問題。
2、以太坊錢包客戶端下載。
3、安裝以太坊客戶端。
二、私有鏈創建：創建創世區塊。
三、安裝並啟動以太坊錢包客戶端。