【原文】https://www.jianshu.com/p/235c24aee284
雖然以太坊是一個公有鏈系統，但是我們可以通過設置一些參數來運行自己的私有鏈節點，在自己的私有鏈上進行開發和測試不需要同步公有鏈數據，也不需要花錢來買以太幣，節省存儲空間和成本，而且很靈活很方便。本文介紹使用geth客戶端搭建私有鏈的操作步驟，同時會解釋在這個過程中用到的各個命令及選項的含義和作用，最後會介紹geth的Javascript Console中的一些常用功能。
go-ethereum客戶端安裝
brew tap ethereum/ethereum
brew install ethereum
安裝測試
安裝完成之後在命令行輸入
geth --help //能成功顯示輸出幫助，則表示已經成功安裝
搭建私有鏈
一、準備創世區塊配置文件
以太坊支持自定義創世區塊，要運行私有鏈，我們就需要定義自己的創世區塊，創世區塊信息寫在一個json格式的配置文件中。首先將下面的內容保存到一個json文件中，例如genesis.json。
ps: 其中詳細內容可參考：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: 直接從官網複製，chainId 爲 0， 但是會在合約部署出現問題，所以在這裏改爲10.
二、初始化：寫入創世區塊
準備好創世區塊配置文件後，需要初始化區塊鏈，將上面的創世區塊信息寫入到區塊鏈中。首先要新建一個目錄用來存放區塊鏈數據，假設新建的數據目錄爲~/privatechain/data0，genesis.json保存在~/privatechain中，此時目錄結構應該是這樣的：
privatechain
├── data0
└── genesis.json
接下來進入privatechain中，執行初始化命令：
$ cd privatechain
$ geth --datadir data0 init genesis.json
上面的命令的主體是 geth init，表示初始化區塊鏈，命令可以帶有選項和參數，其中--datadir選項後面跟一個目錄名，這裏爲 data0，表示指定數據存放目錄爲 data0， genesis.json是init命令的參數。
運行上面的命令，會讀取genesis.json文件，根據其中的內容，將創世區塊寫入到區塊鏈中。如果看到以下的輸出內容，說明初始化成功了。
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
初始化成功後，會在數據目錄data0中生成geth和keystore兩個文件夾，此時目錄結構如下：
privatechain
├── data0
│ ├── geth
│ │ └── chaindata
│ │ ├── 000002.ldb
│ │ ├── 000003.log
│ │ ├── CURRENT
│ │ ├── LOCK
│ │ ├── LOG
│ │ └── MANIFEST-000004
│ └── keystore
└── genesis.json
其中geth/chaindata中存放的是區塊數據，keystore中存放的是賬戶數據。
三、啓動私有鏈節點
初始化完成後，就有了一條自己的私有鏈，之後就可以啓動自己的私有鏈節點並做一些操作，在終端中輸入以下命令即可啓動節點：
geth --datadir data0 --networkid 1108 console
上面命令的主體是geth console，表示啓動節點並進入交互式控制檯，--datadir選項指定使用data0作爲數據目錄，--networkid選項後面跟一個數字，這裏是1108，表示指定這個私有鏈的網絡id爲1108。網絡id在連接到其他節點的時候會用到，以太坊公網的網絡id是1，爲了不與公有鏈網絡衝突，運行私有鏈節點的時候要指定自己的網絡id。
運行上面的命令後，就啓動了區塊鏈節點並進入了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
這是一個交互式的Javascript執行環境，在這裏面可以執行Javascript代碼，其中>是命令提示符。在這個環境裏也內置了一些用來操作以太坊的Javascript對象，可以直接使用這些對象。這些對象主要包括：
eth：包含一些跟操作區塊鏈相關的方法
net：包含以下查看p2p網絡狀態的方法
admin：包含一些與管理節點相關的方法
miner：包含啓動&停止挖礦的一些方法
personal：主要包含一些管理賬戶的方法
txpool：包含一些查看交易內存池的方法
web3：包含了以上對象，還包含一些單位換算的方法
探索Javascript Console
進入以太坊Javascript Console後，就可以使用裏面的內置對象做一些操作，這些內置對象提供的功能很豐富，比如查看區塊和交易、創建賬戶、挖礦、發送交易、部署智能合約等。接下來介紹幾個常用功能，下面的操作中，前面帶>的表示在Javascript Console中執行的命令。
一、創建賬戶
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對象來創建一個賬戶：
> personal.newAccount()
Passphrase:
Repeat passphrase:
"0x0416f04c403099184689990674f5b4259dc46bd8"
會提示輸入密碼和確認密碼，輸入密碼不會有顯示，只要輸入就可以了，之後就會顯示新創建的賬戶地址。
可以創建多個賬戶，我們再來創建一個賬戶：
> personal.newAccount()
Passphrase:
Repeat passphrase:
"0xb89bf2a212484ef9f1bd09efcd57cf37dbb1e52f"
接下來就可以查看到剛纔創建的兩個賬戶了：
> eth.accounts
["0x0416f04c403099184689990674f5b4259dc46bd8", "0xb89bf2a212484ef9f1bd09efcd57cf37dbb1e52f"]
賬戶默認會保存在數據目錄的keystore文件夾中。查看目錄結構，發現data0/keystore中多了兩個文件，這兩個文件就對應剛纔創建的兩個賬戶，這是json格式的文本文件，可以打開查看，裏面存的是私鑰經過密碼加密後的信息。
> 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鍵自動補全。
二、查看賬戶餘額
eth對象提供了查看賬戶餘額的方法：
> eth.getBalance(eth.accounts[0])
0
> eth.getBalance(eth.accounts[1])
0
目前兩個賬戶的以太幣餘額都是0，要使賬戶有餘額，可以從其他賬戶轉賬過來，或者通過挖礦來獲得以太幣獎勵。
三、啓動&停止挖礦
通過miner.start()來啓動挖礦：
> miner.start(1)
其中start的參數表示挖礦使用的線程數。第一次啓動挖礦會先生成挖礦所需的DAG文件，這個過程有點慢，等進度達到100%後，就會開始挖礦，此時屏幕會被挖礦信息刷屏。
如果想停止挖礦，在js console中輸入miner.stop()：
> miner.stop()
注意：輸入的字符會被挖礦刷屏信息沖掉，沒有關係，只要輸入完整的miner.stop()之後回車，即可停止挖礦。
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，默認情況下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()將其他賬戶設置成coinbase即可：
> miner.setEtherbase(eth.accounts[1])
true
> eth.coinbase
"0xb89bf2a212484ef9f1bd09efcd57cf37dbb1e52f"
我們還是以賬戶0作爲coinbase，挖到區塊以後，賬戶0裏面應該就有餘額了：
> eth.getBalance(eth.accounts[0])
340000000000000000000
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。要查看有多少個以太幣，可以用web3.fromWei()將返回值換算成以太幣：
> web3.fromWei(eth.getBalance(eth.accounts[0]),'ether')
340
四、發送交易
目前，賬戶一的餘額還是0：
> eth.getBalance(eth.accounts[1])
0
可以通過發送一筆交易，從賬戶0轉移5個以太幣到賬戶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
這裏報錯了，原因是賬戶每隔一段時間就會被鎖住，要發送交易，必須先解鎖賬戶，由於我們要從賬戶0發送交易，所以要解鎖賬戶0：
> personal.unlockAccount(eth.accounts[0])
Unlock account 0x0416f04c403099184689990674f5b4259dc46bd8
Passphrase:
true
輸入創建賬戶時設置的密碼，就可以成功解鎖賬戶。然後再發送交易：
> 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，這可以通過查看txpool來驗證：
> txpool.status
{
pending: 1,
queued: 0
}
其中有一條pending的交易，pending表示已提交但還未被處理的交易。
要使交易被處理，必須要挖礦。這裏我們啓動挖礦，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的交易數量應該爲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(eth.accounts[1]),'ether')
5
五、查看交易和區塊
eth對象封裝了查看交易和區塊信息的方法。
查看當前區塊總數：
> eth.blockNumber
69
通過交易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
}
通過區塊號查看區塊：
> 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: []
}
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作者：duanyu
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來源：簡書
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