Truffle
用來本地編譯、部署智慧合約的工具，屬於Solidity的開發框架。

Testrpc
在本地使用記憶體模擬的一個以太坊環境，對於開發除錯來說，更為方便快捷，當你的合約在testrpc中測試通過後，再可以部署到geth中去。

Geth
全稱 go-ethereum 目前使用最廣泛的以太坊客戶端，使用go語言開發，可以使用geth搭建以太坊私有網路、挖礦、管理帳號、部署智慧合約等。本文介紹使用geth來搭建本地私有網路。

1、安裝

https://ethereum.github.io/go-ethereum/install/#install-on-ubuntu-via-ppas
 

本機在macOS系統中進行安裝：

brew tap ethereum/ethereum
brew install ethereum

安裝完成後，在命令列輸入

geth --help //能成功顯示輸出幫助，則表示已經成功安裝

2、搭建私有鏈

一、準備創世區塊配置檔案
以太坊支援自定義創世區塊，要執行私有鏈，我們就需要定義自己的創世區塊，創世區塊資訊寫在一個json格式的配置檔案中。

{
  "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"
}

二、初始化：寫入創世區塊

準備好創世區塊配置檔案後，需要將配置檔案寫入區塊鏈中。
建立目錄：privateChain和privateChain/data0
進入privateChain，執行初始化命令：

 geth --datadir data0 init genesis.json

看到以下輸出，說明初始化成功

WARN [03-12|16:03:09] No etherbase set and no accounts found as default
INFO [03-12|16:03:09] Allocated cache and file handles         database=/Users/hiracer/Documents/Learn/ethereum/privateChain/data0/geth/chaindata cache=16 handles=16
INFO [03-12|16:03:09] Writing custom genesis block
INFO [03-12|16:03:09] Successfully wrote genesis state         database=chaindata                                                                 hash=5e1fc7…d790e0
INFO [03-12|16:03:09] Allocated cache and file handles         database=/Users/hiracer/Documents/Learn/ethereum/privateChain/data0/geth/lightchaindata cache=16 handles=16
INFO [03-12|16:03:09] Writing custom genesis block
INFO [03-12|16:03:09] Successfully wrote genesis state         database=lightchaindata                                                                 hash=5e1fc7…d790e0

初始化成功後，會在資料目錄data0中生成geth和keystore兩個資料夾
其中geth/chaindata目錄中存放的是區塊資料，keystore存放的是賬戶資料

三、啟動私有鏈節點
在命令列中輸入以下命令啟動節點：

geth --datadir data0 --networkid 1108 console

上述主題命令是geth console,表示啟動節點並進入互動式控制檯， –networkid 1108表示這個私有鏈的網路id為1108，網路id在連線到其他節點的時候會用到，以太坊公網的網路id是1，為了不與公有鏈網路衝突，執行私有鏈節點的時候要指定自己的網路id。

Welcome to the Geth JavaScript console!

instance: Geth/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

>

這是一個互動式的Javascript執行環境，在這裡面可以執行Javascript程式碼，其中>是命令提示符。在這個環境裡也內建了一些用來操作以太坊的Javascript物件，可以直接使用這些物件。這些物件主要包括：

eth：包含一些跟操作區塊鏈相關的方法
net：包含以下檢視p2p網路狀態的方法
admin：包含一些與管理節點相關的方法
miner：包含啟動&停止挖礦的一些方法
personal：主要包含一些管理賬戶的方法
txpool：包含一些檢視交易記憶體池的方法
web3：包含了以上物件，還包含一些單位換算的方法

3、geth console使用

進入以太坊Javascript Console後，就可以使用裡面的內建物件做一些操作，這些內建物件提供的功能很豐富，比如檢視區塊和交易、建立賬戶、挖礦、傳送交易、部署智慧合約等。

一、建立賬戶
前面只是搭建了私有鏈，並沒有自己的賬戶，可以在js console中輸入eth.accounts來驗證：

> eth.accounts
[]

接下來使用personal物件來建立一個賬戶：

> personal.newAccount()
Passphrase:
Repeat passphrase:
"0x23c93c3f08b7a1c4322b8738c471d4dd40cd29e2"

賬戶預設會儲存在資料目錄的keystore資料夾中。檢視目錄結構，發現data0/keystore中多了一個檔案，這個檔案就對應剛才建立的賬戶，這是json格式的文字檔案，可以開啟檢視，裡面存的是私鑰經過密碼加密後的資訊。

二、檢視賬戶餘額
eth物件提供了檢視賬戶餘額的方法：

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

也可以直接使用賬戶地址檢視：

> eth.getBalance('0x23c93c3f08b7a1c4322b8738c471d4dd40cd29e2')
0

三、啟動/停止挖礦
通過miner.start()來啟動挖礦：

> miner.start(2)
INFO [03-13|11:29:08] Updated mining threads                   threads=2
INFO [03-13|11:29:08] Transaction pool price threshold updated price=18000000000
INFO [03-13|11:29:08] Starting mining operation
null
> INFO [03-13|11:29:08] Commit new mining work                   number=1 txs=0 uncles=0 elapsed=148.187µs

其中start的引數表示挖礦使用的執行緒數。第一次啟動挖礦會先生成挖礦所需的DAG檔案，這個過程有點慢，等進度達到100%後，就會開始挖礦，此時螢幕會被挖礦資訊刷屏。

如果想停止挖礦，在js console中輸入miner.stop()：

> miner.stop()

本地測試過程中，發現miner.start()之後，一直沒有進行挖礦，翻閱部分資料說是，需要傳送一筆交易才能觸發挖礦。

出現此問題的原因在於geth版本更新之後，–dev模式下新增了一個引數項：

--dev               Ephemeral proof-of-authority network with a pre-funded developer account, mining enabled
--dev.period value  Block period to use in developer mode (0 = mine only if transaction pending) (default: 0)

我們先看一下上面的兩個引數，–dev是我們常用的引數，之前版本中我們只用使用–dev然後執行miner.start()就可以挖礦，但是在後面的版本中，當我們會發現只有傳送交易了才會挖一個塊。

引起此問題的原因就是新增了–dev.period value配置項。此配置預設值為0，也就是說只有有pending中的交易才會挖礦。

明白了這個引數的含義之後，解決問題就很簡答了，之前的–dev引數依舊使用，然後再在後面新增–dev.period 1，注意，引數值為1，不是預設的0。

再重新啟動節點，然後執行挖礦，先不管返回是否是null，執行之後，無論檢視日誌或執行eth.blockNumber都會發現塊在不停的增高。

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，預設情況下coinbase是本地賬戶中的第一個賬戶：

> eth.coinbase
"0x0416f04c403099184689990674f5b4259dc46bd8"

現在的coinbase是賬戶0，要想使挖礦獎勵進入其他賬戶，通過miner.setEtherbase()將其他賬戶設定成coinbase即可：

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

挖到礦以後，賬戶裡0裡面應該就有餘額了：

> eth.getBalance(eth.accounts[0])
150000000000000000000

getBalance()返回值的單位是wei，wei是以太幣的最小單位，1個以太幣=10的18次方個wei。要檢視有多少個以太幣，可以用web3.fromWei()將返回值換算成以太幣：

> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]),'ether')
150

四、傳送交易

目前賬戶1的餘額還是0：

> user1=eth.accounts[1]
"0x4f2e33670d20c57fe440846c46f03cc4816e5815"
> eth.getBalance(user1)
0

傳送一筆交易，從user0轉移5個以太幣到user1

> user0=eth.accounts[0]
"0x23c93c3f08b7a1c4322b8738c471d4dd40cd29e2"
> amount = web3.toWei(5,'ether')
"5000000000000000000"
> eth.sendTransaction({from:user0,to:user1,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

發現會報錯，原因是賬戶每隔一段時間就會被鎖住，要傳送交易，必須先解鎖賬戶，由於我們要從賬戶0傳送交易，所以要解鎖賬戶0：

> personal.unlockAccount(user0)
Unlock account 0x23c93c3f08b7a1c4322b8738c471d4dd40cd29e2
Passphrase:
true

然後再發送交易：

> eth.sendTransaction({from:user0,to:user1,value:amount})
INFO [03-13|13:52:35] Submitted transaction                    fullhash=0xb36f58e4e44f923de4ca9503d5654a2991ad14189879c03a55579c2c8c92a976 recipient=0x4F2E33670d20c57FE440846c46f03cC4816E5815
"0xb36f58e4e44f923de4ca9503d5654a2991ad14189879c03a55579c2c8c92a976"

此時交易已經提交到區塊鏈，返回了交易的hash，但還未被處理，這可以通過檢視txpool來驗證：

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

pengding表示已經提交但還未被處理的交易。
要使交易被處理，必須要挖礦。這裡我們啟動挖礦，然後等待挖到一個區塊之後就停止挖礦：

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

當miner.stop()返回true後，txpool中pending的交易數量應該為0了，說明交易已經被處理了：

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

此時，交易已經生效，賬戶一應該已經收到了5個以太幣了：

> web3.fromWei(eth.getBalance(user1),'ether')
5

五、檢視交易和區塊
檢視當前區塊總數：

> eth.blockNumber
31

通過交易hash檢視交易

> eth.getTransaction("0xb36f58e4e44f923de4ca9503d5654a2991ad14189879c03a55579c2c8c92a976")
{
  blockHash: "0x92d70c7673ea8083f69a37b6d4bf69799dcbd9fa56fe17629ba2553c1a50b0c2",
  blockNumber: 31,
  from: "0x23c93c3f08b7a1c4322b8738c471d4dd40cd29e2",
  gas: 90000,
  gasPrice: 18000000000,
  hash: "0xb36f58e4e44f923de4ca9503d5654a2991ad14189879c03a55579c2c8c92a976",
  input: "0x",
  nonce: 0,
  r: "0x694540553d29725cab204cd511983de5437c28ad691a9633a2fda38394a4e2ec",
  s: "0x1960d4a3e849b7e1d869672ae57f396703087565c537ef4bd5d9a0fd88cd7e56",
  to: "0x4f2e33670d20c57fe440846c46f03cc4816e5815",
  transactionIndex: 0,
  v: "0x38",
  value: 5000000000000000000
}

通過區塊號檢視區塊：

> eth.getBlock(23)
{
  difficulty: 132416,
  extraData: "0xd883010703846765746887676f312e392e338664617277696e",
  gasLimit: 3212883,
  gasUsed: 0,
  hash: "0xf7d601b8f3403747fb695c7484cc6f8be363d96e25071bfc63bee4eb30f202b7",
  logsBloom: "0x00000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  miner: "0x23c93c3f08b7a1c4322b8738c471d4dd40cd29e2",
  mixHash: "0x2a7fa527f2c97ec2869b75bebb663384df29a0b1e9c2bba0aedd24f2870e82a2",
  nonce: "0x181678361a1e7007",
  number: 23,
  parentHash: "0xd7c668fe589f3c882640dadb64866625af313c3871022ee70c88614fa97f31e4",
  receiptsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  sha3Uncles: "0x1dcc4de8dec75d7aab85b567b6ccd41ad312451b948a7413f0a142fd40d49347",
  size: 536,
  stateRoot: "0xc32b875f230c79adfd35bbe333b1d31eca4264f56600fdd5f4c1d4b7a1623062",
  timestamp: 1520912662,
  totalDifficulty: 3160512,
  transactions: [],
  transactionsRoot: "0x56e81f171bcc55a6ff8345e692c0f86e5b48e01b996cadc001622fb5e363b421",
  uncles: []
}

4、建立私有鏈叢集

1、啟動第一個節點

geth --datadir data0 --networkid 1108 console

2、獲取節點例項的encode url:

> admin.nodeInfo.enode
"enode://6b5d0336c25f49ae871fa8c4b35368bbb45090f12da33efa3038aa79ae9561c5d[email protected][::]:30303?discport=0"

3、再開啟一個終端，初始化第二個節點：

geth --datadir data1 --networkid 1108 init genesis.json
geth --datadir data1 --networkid 1108 --port 30304 --bootnodes "enode://c1f6afa8c620b842b6ff36b9321ec2f7dd6a08037a31ee093e9acc4c5a13bcb93[email protected]172.16.70.76:30303" console

> personal.newAccount("111")

上面的命令中,–bootndoes是設定當前節點啟動後,直接通過設定–bootndoes的值來連結第一個節點,–bootnoedes 的值可以通過在第一個節的命令列中,輸入admin.nodeInfo.enode命令打印出來，需要注意的是需要把@[::]換成實際電腦的IP地址
也可以不設定 –bootnodes, 直接啟動,啟動後進入命令列, 通過命令admin.addPeer(enodeUrlOfFirst Instance)把它作為一個peer新增進來.

為了確認連線成功，第二個節點輸入：

> admin.nodeInfo
{
  enode: "enode://705569b7356248896e755e50058be4be2882fe9daeab38a7e0d9739ffff7d93fd[email protected][::]:30304",
  id: "705569b7356248896e755e50058be4be2882fe9daeab38a7e0d9739ffff7d93fd9317495f2d515842fddc4de590fa203abbd5b36544313b79ec6b15abe069391",
  ip: "::",
  listenAddr: "[::]:30304",
  name: "Geth/v1.7.3-stable/darwin-amd64/go1.9.3",
  ports: {
    discovery: 30304,
    listener: 30304
  },
  protocols: {
    eth: {
      difficulty: 4482432,
      genesis: "0x5e1fc79cb4ffa4739177b5408045cd5d51c6cf766133f23f7cd72ee1f8d790e0",
      head: "0x01ffb031dbfb969b97016aa656d5e51f24d00c66376feb1bf47441e49a011582",
      network: 1108
    }
  }
}

第一個節點輸入：

> net.peerCount
1
> admin.peers
[{
    caps: ["eth/63"],
    id: "705569b7356248896e755e50058be4be2882fe9daeab38a7e0d9739ffff7d93fd9317495f2d515842fddc4de590fa203abbd5b36544313b79ec6b15abe069391",
    name: "Geth/v1.7.3-stable/darwin-amd64/go1.9.3",
    network: {
      localAddress: "192.168.0.164:30303",
      remoteAddress: "192.168.0.164:60307"
    },
    protocols: {
      eth: {
        difficulty: 131072,
        head: "0x5e1fc79cb4ffa4739177b5408045cd5d51c6cf766133f23f7cd72ee1f8d790e0",
        version: 63
      }
    }
}]

從得到的結果可以看出,第一個節點有1個peer連結, 連結的node id為:
“705569b7356248896e755e50058be4be2882fe9daeab38a7e0d9739ffff7d93fd9317495f2d515842fddc4de590fa203abbd5b36544313b79ec6b15abe069391”
這個id,正好就是第二個節點的id.

3、連線成功後，使用第一個節點挖礦的賬戶，向第二個節點賬戶傳送以太幣

先檢視第二個節點賬戶資訊：

> user0 = eth.accounts[0]
"0x47f411dda34b1948ea52b9c002ae208e59309971"
> eth.getBalance(user0)
0
> eth.blockNumber
33

在第一個節點命令列中，執行下面操作：

> personal.unlockAccount(user0)
Unlock account 0x23c93c3f08b7a1c4322b8738c471d4dd40cd29e2
Passphrase:
true
> eth.sendTransaction({from:user0,to:"0x47f411dda34b1948ea52b9c002ae208e59309971",value:web3.toWei(1,"ether")})
INFO [03-15|10:26:33] Submitted transaction                    fullhash=0xb4ac38d07a1399cf92ec0d19c6c494b068246b09adefc98ba6f9650e23116a58 recipient=0x47F411ddA34b1948Ea52B9C002Ae208E59309971
"0xb4ac38d07a1399cf92ec0d19c6c494b068246b09adefc98ba6f9650e23116a58"
> eth.pendingTransactions
[{
    blockHash: null,
    blockNumber: null,
    from: "0x23c93c3f08b7a1c4322b8738c471d4dd40cd29e2",
    gas: 90000,
    gasPrice: 18000000000,
    hash: "0xb4ac38d07a1399cf92ec0d19c6c494b068246b09adefc98ba6f9650e23116a58",
    input: "0x",
    nonce: 2,
    r: "0x37cd321e669372cec0f60708ffda00af765ddd67faa8d0508f4d90490460aaa4",
    s: "0x51e682f348e53d66e22fc58923ad016861f18858ee80cffc240e1a7cd95fdf4",
    to: "0x47f411dda34b1948ea52b9c002ae208e59309971",
    transactionIndex: 0,
    v: "0x38",
    value: 1000000000000000000
}]

eth.sendTransaction就是執行傳送以太幣的操作, 引數from, to分別是傳送賬戶和接收賬戶, web3.toWei(1, “ether”)是將1單位”ether”轉換為相應的”Wei”數量.

執行挖礦

再在第二個節點的命令列輸入:

> eth.getBalance(eth.accounts[0])
1000000000000000000