1. 安装以太坊节点客户端
推荐 go-ethereum, 这是 go 语言实现的以太坊客户端，可在这里下载二进制版本。
或者通过包管理工具安装，Mac 下安装命令：
brew tap ethereum/ethereum
brew install ethereum
2. 创建私有链
创建初始化文件 genesis.json，内容如下：
{
"nonce":"0x0000000000000042",
"mixhash":"0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
"difficulty": "0x4000",
"alloc": {},
"coinbase":"0x0000000000000000000000000000000000000000",
"timestamp": "0x00",
"parentHash":"0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
"extraData": "0x",
"config":{
"chainId":15,
"homesteadBlock":0,
"eip155Block":0,
"eip158Block":0
},
"gasLimit":"0xffffffff"
}
参数：
- difficulty：挖矿难度，设置小一些。
初始化
geth --datadir ~/Ethererum/yx_data init genesis.json
- --datadir 指定数据文件目录
运行结果如下：
WARN [01-27|11:31:29] No etherbase set and no accounts found as default
INFO [01-27|11:31:29] Allocated cache and file handles database=~/Ethererum/yx_data/geth/chaindata cache=16 handles=16
INFO [01-27|11:31:29] Writing custom genesis block
INFO [01-27|11:31:29] Successfully wrote genesis state database=chaindata hash=6e92f8…23a660
INFO [01-27|11:31:29] Allocated cache and file handles database=~/Ethererum/yx_data/geth/lightchaindata cache=16 handles=16
INFO [01-27|11:31:29] Writing custom genesis block
INFO [01-27|11:31:29] Successfully wrote genesis state database=lightchaindata hash=6e92f8…23a660
初始化完成之后，运行命令
geth --datadir ~/Ethererum/yx_data --identity "YXEtherum" --rpc --rpcport "8545" --rpccorsdomain "*" --port 30303 --rpcapi "db,eth,net,web3" --networkid 10 --nodiscover console
参数：
- --identity：节点名称
- --rpc：开启 HTTP-RPC 服务
- --rpcport：rpc 监听端口，默认 8545
- --rpccorsdomain "*" ：表示允许任何地址连接到此节点上
- --rpcapi：允许外部通过 HTTP-RPC 访问的 api 接口，默认为“eth，web3”
- --networkid：网络id，自己指定一个
- --nodiscover：如果只是自己用，不被其他节点发现，开启这个参数
- console 开启 JavaScript 交互环境
命令执行之后，进入 JavaScript 交互模式：
....
INFO [01-27|11:48:34] IPC endpoint opened: ~/Ethererum/yx_data/geth.ipc
INFO [01-27|11:48:34] HTTP endpoint opened: http://127.0.0.1:8545
Welcome to the Geth JavaScript console!
instance: Geth/YXEtherum/v1.7.3-stable/darwin-amd64/go1.9.3
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
> INFO [01-27|11:48:37] Mapped network port proto=tcp extport=30303 intport=30303 interface="UPNP IGDv1-IP1"
> eth.accounts // 查看当前账户
[]
> personal.newAccount() // 创建新账户
Passphrase: // 输入密码
Repeat passphrase: // 确认密码
"0x77a4ee7daca8faecec59c52786dcac639dd6ab91"
> eth.accounts
["0x77a4ee7daca8faecec59c52786dcac639dd6ab91"] // 账户已创建
> eth.getBalance(eth.accounts[0]) // 查看余额
0
> miner.start() // 开始挖矿
INFO [01-27|11:53:37] Updated mining threads threads=0
INFO [01-27|11:53:37] Transaction pool price threshold updated price=18000000000
INFO [01-27|11:53:39] Generating DAG in progress epoch=0 percentage=0 elapsed=1.691s
INFO [01-27|11:53:41] Generating DAG in progress epoch=0 percentage=1 elapsed=3.465s
INFO [01-27|11:53:43] Generating DAG in progress epoch=0 percentage=2 elapsed=5.187s
...
...
INFO [01-27|12:00:55] 🔨 mined potential block number=3 hash=856ca2…60597c
INFO [01-27|12:00:55] Commit new mining work number=4 txs=0 uncles=0 elapsed=209.521µs
> miner.stop() // 挖出矿的时候，就可以停止了
true
> eth.getBalance(eth.accounts[0])
15000000000000000000
> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]), "ether");
15 // 账号已经有15个以太了，有以太我们就可以做交易了。
> exit 退出
3.搭建智能合约运行环境
在以太坊中，智能合约运行在以太虚拟机（EVM）上，所有在 EVM 上的操作都将在每个节点执行，因此需要一种机制来限制资源。以太坊使用 gas 来限制交易执行需要消耗的资源，任何需要提交到区块链上的操作都要消耗一定数量的 gas，gas 将从提交交易的账户中扣除。因此，要提交交易，账户余额要大于 0。关于 gas 想要了解更多，可以访问以太坊 wiki： Gas and Fees
智能合约由 Solidity 语言编写。需要注意的是，Solidity 函数有两种类型，理解这个有助于我们后面的操作：
- 只读（常量）函数：不修改任何状态，只是读取状态、执行计算，返回变量。此类函数不消耗 gas，用关键字
constant进行标识。 - 交易函数（Transactional functions）：此类函数修改了合约的状态（变量）、或转移合约账户资金。由于这些操作必须记录在区块链中，需要提交一个交易到网络中，因此会消耗 gas。提交时，需两个参数：账户地址和gas值，若账户余额为 0，或者小于函数执行所需要的 gas 时，将无法提交交易。gas 值要大于执行函数所需要的最小值，否则交易会被撤销。
geth 自带智能合约的执行环境，但对开发者不友好，推荐：ganache-cli（原名 testrpc），运行以下命令安装（要先安装 node 和 npm ）：
alias cnpm="npm --registry=http://registry.npm.taobao.org \
--cache=$HOME/.npm/.cache/cnpm \
--disturl=http://dist.cnpmjs.org \
--userconfig=$HOME/.cnpmrc" # 使用淘宝镜像加快安装速度
cnpm install -g ganache-cli
安装完成之后，运行ganache-cli
>ganache-cli
Ganache CLI v6.0.3 (ganache-core: 2.0.2)
Available Accounts
==================
(0) 0x54a2d27c4b30139b538bf887982aae64cfa3c7a3
(1) 0x2d221a7ca36bcbb30ccd574104812539721ceed8
...
Private Keys
==================
(0) 930186bf51b9d503e82cc6e9a1f8adaea58b249278fcf4ca42d7635b3195057f
(1) e769615ea9103ec9f13a7bfe2f0e56b3337e0123298c78404d18c721abde3025
...
HD Wallet
==================
Mnemonic: bar quit tobacco ring process twice kangaroo eye verify badge lazy phrase
Base HD Path: m/44'/60'/0'/0/{account_index}
Listening on localhost:8545 // 注意这里的地址和端口号，默认8545，和 geth 一样，如果 geth 开启着，要关闭 geth，或者启用不同的端口号。
使用另一个窗口，安装智能合约编译及部署工具 truffle
>cnpm install -g truffle
>mkdir solidity-experiments
>cd solidity-experiments/
>truffle init
>tree
.
├── contracts
│ └── Migrations.sol
├── migrations
│ └── 1_initial_migration.js
├── test
├── truffle-config.js
└── truffle.js
3 directories, 4 files
truffle init 创建了两个目录 contracts 和 migrations，contracts 存放合约文件，migrations存放 js 文件。编辑文件 truffle.js，配置要连接的 EVM 地址和端口，内容如下：
module.exports = {
networks: {
development: {
host: "localhost",
port: 8545,
network_id: "*" // Match any network id
}
}
};
编译、发布合约：
>truffle compile # 编译合约
>truffle migrate # 确保 ganache-cli 已开启
Using network 'development'.
Running migration: 1_initial_migration.js
Deploying Migrations...
... 0x2a658b01d6...7ff
Migrations: 0x38f1873ed43e7c6ce8a4eb78116c2bd186f6d3b0
Saving successful migration to network... # migration 发布成功
... 0x6451ee5b....be4
发布成功，然后我们就可以开始编写 solidity 合约，这里以 greeter demo 为例，运行
truffle create contract Greeter
此命令将在 contracts 目录下创建 Greeter.sol 文件 ，打开contracts/Greeter.sol，拷贝以下代码至文件中：
pragma solidity ^0.4.17; // 指定 solidity 版本
contract Greeter // The contract definition. A constructor of the same name will be automatically called on contract creation.
{
address creator; // At first, an empty "address"-type variable of the name "creator". Will be set in the constructor.
string greeting; // At first, an empty "string"-type variable of the name "greeting". Will be set in constructor and can be changed.
// 构造函数
function Greeter(string _greeting) public
{
creator = msg.sender;
greeting = _greeting;
}
// 只读函数
function greet() constant public returns (string)
{
return greeting;
}
function getBlockNumber() constant public returns (uint) // this doesn't have anything to do with the act of greeting
{ // just demonstrating return of some global variable
return block.number;
}
// 非只读函数
function setGreeting(string _newgreeting) public
{
greeting = _newgreeting;
}
// 自毁函数
function kill() public
{
if (msg.sender == creator) // only allow this action if the account sending the signal is the creator
selfdestruct(creator); // kills this contract and sends remaining funds back to creator
}
}
保存之后，编辑文件 migrations/2_deploy_contracts.js，如果没有则新建一个，文件内容如下：
var Greeter = artifacts.require("./Greeter.sol");
module.exports = function(deployer) {
deployer.deploy(Greeter);
};
然后重新编译、部署：
>truffle compile # 编译
Compiling ./contracts/Greeter.sol...
Compiling ./contracts/greeter.sol...
Writing artifacts to ./build/contracts // 编译后的 json 文件存放在此目录下。
>truffle migrate --reset # 发布
Compiling ./contracts/Greeter.sol...
Writing artifacts to ./build/contracts
Using network 'development'.
Running migration: 1_initial_migration.js
Replacing Migrations...
... 0x9eca7628a5a47....c4e
Migrations: 0xfae368dec758a241f610333cdbd2944009fe23be
Saving successful migration to network...
... 0x74406ca1....ce5
Saving artifacts...
Running migration: 2_deploy_contracts.js
Replacing Greeter...
... 0x081c7a46529....3dd
Greeter: 0x58dd465b8633b1d20d9fbe7d795b965b1c8f3b40 # Greeter 合约地址
Saving successful migration to network...
... 0x2e2396da9....764
Saving artifacts...
Greeter 合约部署完成，Greeter 的地址为 0x58dd465b8633b1d20d9fbe7d795b965b1c8f3b40，可通过这个地址和合约进行交互，运行truffle console：
>truffle console
truffle(development)> var greeter = Greeter.at(Greeter.address)
undefined
truffle(development)> greeter.address
'0x58dd465b8633b1d20d9fbe7d795b965b1c8f3b40'
truffle(development)> greeter.greet()
''
truffle(development)> greeter.setGreeting('Hello World')
{ tx: '0x4ea13b72...',
receipt:
{ transactionHash: '0x4ea13b...',
....
logs: [] }
truffle(development)> greeter.greet()
'Hello World' // 已赋值
合约已创建成功，现在部署到私有链。
4. 发布合约到私有链
退出ganache-cli，运行geth --datadir ~/Ethererum/yx_data --identity "YXEtherum" --rpc --rpcport "8545" --rpccorsdomain "*" --port 30303 --rpcapi "db,eth,net,web3" --networkid 10 --nodiscover --ethash.dagdir ~/Ethererum/yx_data/Ethash console
// 解锁账号
> personal.unlockAccount(eth.accounts[0], "yourpassword", 24*3600)
true
// 必须开启挖矿，否则合约无法提交、保存到区块链中。因为我们创建的私链中并没有其他节点处理交易。
> miner.start()
然后在另一个窗口中运行truffle migrate --reset，看到以下类似信息说明合约已成功部署。
Running migration: 2_deploy_contracts.js
Deploying Greeter...
... 0xcafdaaf58....f70
Greeter: 0x53410cc....69e # 合约地址
Saving successful migration to network...
... 0x63026be34589....eea
如何在私有链中查看合约？
拷贝 truffle compile 编译后的build/contracts/Greeter.json文件中的abi串，然后在 geth console 窗口中，执行以下命令
// var abi = <cut and paste the contract abi here>;
> var abi = JSON.parse('[{"constant": false, "inputs": [], "name": "kill", "outputs": [], "payable": false, "stateMutability": "nonpayable", "type": "function"}, {"constant": true, "inputs": [], "name": "getBlockNumber", "outputs": [{"name": "", "type": "uint256"} ], "payable": false, "stateMutability": "view", "type": "function"}, {"constant": false, "inputs": [{"name": "_newgreeting", "type": "string"} ], "name": "setGreeting", "outputs": [], "payable": false, "stateMutability": "nonpayable", "type": "function"}, {"constant": true, "inputs": [], "name": "greet", "outputs": [{"name": "", "type": "string"} ], "payable": false, "stateMutability": "view", "type": "function"}, {"inputs": [{"name": "_greeting", "type": "string"} ], "payable": false, "stateMutability": "nonpayable", "type": "constructor"} ]')
// var contract = web3.eth.contract(abi).at(<contract address>);
> var greeter = eth.contract(abi).at('0x53410cc5e07be33983f71a6888d3221a9df9269e') # 修改成你的 Greeter 合约地址
> greeter.greet()
""
> greeter.setGreeting('Hello')
Error: invalid address # 发生错误
at web3.js:3930:15
at web3.js:3756:20
at web3.js:5025:28
at map (<native code>)
at web3.js:5024:12
at web3.js:5050:18
at web3.js:5075:23
at web3.js:4137:16
at apply (<native code>)
at web3.js:4223:16
// 不能直接调用非常量函数，需通过sendTransaction来调用，如下：
> greeter.setGreeting.sendTransaction('Hello World',{from:eth.accounts[0],gas:200000})
INFO [01-27|13:47:11] Submitted transaction fullhash=0xc9b9601a...650 recipient=0x53410...69e
"0xc9b9601a9....650"
> miner.start() # 挖矿，以保存新的greeter
INFO [01-27|13:47:16] Updated mining threads threads=0
INFO [01-27|13:47:16] Transaction pool price threshold updated price=18000000000
...
INFO [01-27|13:47:20] Commit new mining work
> miner.stop() # 停止
true
> greeter.greet()
"Hello World" # 值已写入
另外一个管理合约的环境是以太坊钱包，界面形式，更直观。
5.以太坊钱包
如果 geth 已运行，并且开启了 rpc 默认端口，那么点击wallet.ethereum.org，则会自动连接到你创建的私有链。也可在这里下载二进制版本，安装桌面版，然后通过 rpc 方式连接到私有链中
open -a Ethereum\ Wallet --args --rpc ~/Ethererum/yx_data/geth.ipc
这里的 ipc 文件路径要和 geth 的一致，geth 运行之后会有一条信息，提示ipc文件路径
INFO [01-27|13:29:26] IPC endpoint opened: ~/Ethererum/yx_data/geth.ipc
可以在钱包里查看账户、合约、交易。Greeter 合约已经发布到私有链中，但要在钱包中查看合约，还需要手动添加，点击WATCH CONTACT，填入合约的地址及 ABI 串、合约名称，就可以查看并提交交易了。
PRIVATE-NET 表明连接的是私有链。点击右上角的合约 CONTRACES,
watch contracts
点击 WATCH CONTRACT，添加我们刚创建的合约
watch contracts
第一行填入合约地址，第二行给合约起个名字，第三个填入合约的ABI串，即合约编译truffle compile后的 build/contracts/Greeter.json 文件中 abi 的值。
添加之后，就可以在合约界面看到刚添加的合约：
contract
点击 Greeter，进入合约详情页，在这里可以执行合约。
commit transaction
选择要执行的函数，输入字符串，点击 EXECUTE。确保私有链中挖矿在进行，提交成功之后，界面的Greet字符串会自动刷新为新赋予的值。
after transaction
Greet 值已改变。
transactions
在主界面可查看所有的交易，点击左上角 WALLETS，最下面有最近的交易列表。
至此，以太坊私有链环境已搭建完成，合约也能正常工作。关于怎么编写合约，移步 solidity文档。
参考：
