【區塊鏈】私有鏈的搭建與簡單智能合約

1. 以太坊的安裝、私有鏈創世區塊搭建、私有鏈節點的加入

1.1 geth下載與安裝

1. 下載並安裝Geth：Geth官網下載地址

2. 環境變量配置。

3. 下載完成後，在D盤創建一個文件夾eth用於存儲數據。配置創世塊genesis.json文件如下：

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

1.2 創世區塊的搭建

1. 在命令行輸入geth --datadir "D:\eth" init "D:\eth\genesis.json"命令，指定私鏈的數據目錄並進行節點初始化。至此就建立好了一個創世區塊。
   

2. 輸入命令geth --datadir "D:\eth" --port 30303 --networkid 99 --nodiscover console，進入geth控制檯。
   

1.3 私有鏈節點的加入

1. 輸入命令 geth --datadir "/chain0" init genesis.json 創建節點。這裏創建了兩個節點。
   
2. 輸入命令 geth --datadir "\chain0" --port 30303 --networkid 99 --nodiscover console 啓動節點。同時啓動兩個節點需要使port不同。
   
3. 在1號節點的控制檯輸入命令admin.nodeInfo.enode查看節點信息；在0號控制檯使用addPeer()添加節點。
   
   
4. 使用net.peerCount``admin.peers查看添加的節點數量和節點信息
   

2. getBlock()字段解釋

• Difficulty：表示當前區塊的難度。
• ExtraData：與此區塊相關的附加數據。
• gasLimit：當前區塊允許使用的最大gas。
• gasUsed：當前區塊累計使用的gas。
• Hash：區塊的哈希值。如果區塊沒有被確認，這個字段會是null值。
• LogsBloom：區塊日誌的布隆過濾器，區塊沒被確認是值爲null。 Miner：取得該區塊記賬權的礦工。
• mixHash：一個Hash值，當與nonce組合時，證明此區塊已經執行了足夠的計算。 nonce：POW生成的哈希值。
• Number：區塊號。
• parentHash：前一個區塊的哈希值。
• receiptsRoot：收據樹的根哈希值。
• Sha3Uncles：數據塊的哈希值。
• Size：當前區塊的字節大小。
• stateRoot：區塊狀態樹的根哈希。
• Timestamp：區塊打包時的unix時間戳。
• totalDifficulty：區塊鏈到當前區塊的總難度。
• Transactions：交易的對象。
• transactionsRoot：區塊的交易樹的根哈希。
• Uncles：叔哈希的數組。

3. 日誌輸出解釋

在命令中加入2>>geth.log，可以將控制檯信息輸出到日誌。其中記錄了信息類型（INFO / WARN等）、信息輸出時間、信息內容。

除控制檯信息外，日誌文件還記錄了網絡狀況以及網絡協議信息。

• Started P2P networking 表示P2P服務開啓。
• HTTP endpoint opened 表示HTTP終端開啓。
• Blockchain manager stopped表示區塊鏈管理器停止。
• Stopping Ethereum protocol表示終止以太網協議。
• Transaction pool stopped表示終止事務池。

4. 編寫簡單的智能合約，在 remix 下進行調試，並部署在鏈上進行調用

1. 編寫一個簡單的智能合約，代碼如下

pragma solidity 0.5.11;

contract hello {

  function multiply(uint a) pure public returns (uint) {
    return a*3;
  }
}

2. 將這段代碼放入Remix（瀏覽器IDE），保存後點擊左側Compilation Details，在彈框內找到代碼段WEBDEPLOY.
   

var helloContract = web3.eth.contract([{"constant":true,"inputs":[{"internalType":"uint256","name":"a","type":"uint256"}],"name":"multiply","outputs":[{"internalType":"uint256","name":"","type":"uint256"}],"payable":false,"stateMutability":"pure","type":"function"}]);
var hello = helloContract.new(
   {
     from: web3.eth.accounts[0], 
     data: '0x6080604052348015600f57600080fd5b5060ae8061001e6000396000f3fe6080604052348015600f57600080fd5b506004361060285760003560e01c8063c6888fa114602d575b600080fd5b605660048036036020811015604157600080fd5b8101908080359060200190929190505050606c565b6040518082815260200191505060405180910390f35b600060038202905091905056fea265627a7a72315820b6e72b6de9f4cfd60d1ccb57b3673ef8f82a583403c034a9fc97e6aa8868c32b64736f6c634300050b0032', 
     gas: '4700000'
   }, function (e, contract){
    console.log(e, contract);
    if (typeof contract.address !== 'undefined') {
         console.log('Contract mined! address: ' + contract.address + ' transactionHash: ' + contract.transactionHash);
    }
 })

3. 成功部署合約
   
4. 調用合約

Demo=eth.contract(hello.abi).at("0xb52cd969d662288f57e6a014f611bc4d25f5a89c") 

5. 對交易的字段進行解釋

1. 創建賬號：輸入personal.newAccount("password")，成功創建賬號。輸入personal.listAccounts，可以看到創建成功的賬號地址。此時使用eth.getBalance(eth.accounts[0])命令查看賬戶餘額爲0。
   
2. 挖礦：miner.start()進行挖礦，miner.stop()停止挖礦。一段時間後挖礦成功，再次查看賬戶0的餘額，發現多出了很多資產。
   
3. 再次創建一個賬號。查看新賬號的餘額爲0。
   
   
4. 使用personal.unlockAccount()爲賬戶解鎖，需要輸入密碼。
   
5. web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]))：轉賬前進行餘額查詢，將單位Wei轉換爲ether。
   
6. 進行轉賬amount = web3.toWei(0.98)
eth.sendTransaction({from: eth.accounts[0], to: eth.accounts[1], value: amount})
7. 轉賬成功
   
8. 查看交易信息
   eth.getTransaction("事務地址")
   

• blockHash：這個交易所在的塊的哈希值。
• blockNumber：這個交易所在的塊的編號。
• from：發起這個交易的賬戶或者用戶。
• gas：執行這個交易所需要的gas。
• gasPrice：當前gas與以太幣換算的匯率。
• hash：當前這個交易的哈希值。
• input：這裏是部署智能合約的交易，所以這裏的input是合約的16進制代碼。
• nonce：這裏的是交易下的nonce值，是賬戶發起交易所維護的nonce，一個交易對應一個nonce值，注意區分區塊中的nonce，區塊中的nonce是用於POW的nonce。
• r，v，s：交易簽名和用去決定交易的發送者的對應值。
• to：交易接收着的地址。這裏是合約的創建，合約賬戶的地址還沒有，所以是null。
• transactionIndex：這個交易在其對應區塊的序號。
• value：指交易要給交易接收着發送的以太幣數量。