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陈琳

渡鸦区块链专栏作者

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以太坊创始人 Vitalik Buterin

在研究以太坊技术的过程中，相关资料还是比较少，为了防止读者走较多的弯路。我们推荐一篇从实战出发的文章，向大家详细介绍以太坊的概念以及工具Geth，直接可以上手使用。EEA的生态圈建设还是需要写代码来一同实现，现在代码还没看到不好评价，前景还是比较看好的，欢迎大家留言与作者交流、探讨。

以太坊基本概念

以太坊，最简单的说法就是：区块链技术+智能合约。
以太坊和区块链技术一样，有Transaction，Block，账户与账户之间的关系需要用Transaction来执行，任何Transaction都需要有通过挖矿的block来产生。
以太坊和原来的比特币技术不同的是

1、实现了基于Solidity语言的智能合约，并将智能合约看做一种特殊的账户，从而使得在智能合约上也可以实现具体的方法

2、实现了智能合约能落地执行的EVM（以太坊虚拟机），通过以太坊虚拟机，从而将solidity这样的类js的代码变成了可以在去区块链上执行的加密代码。

3、不同于比特币技术，在以太坊的transaction都需要用到gas，一份合约或者一次交易的gas是固定的（取决于代码大小和复杂度），而gas的价格则由以太坊中的oracle来决定。

4、以太坊同时还构建了较完整的、开源的生态系统，不仅有底层的geth、编程的solidity、合约在线浏览器browser-solidity、合约钱包Mist/wallet、以太坊的前端开发框架Truffle、各种各样的开源DApp等等，方便大家快速上手，并开发出适合落地的区块链应用。

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Geth工具介绍

Geth工具是Go Ethereum, 是以太坊的官方客户端（Go语言实现）
通过Geth的一些基本命令，可以很方便的创建出一个以太坊的私有链条。

geth --datadir "./" init genesis.json
geth --datadir "./" --nodiscover console 2>>geth.log

Geth的命令行中包含了大多数的以太坊的命令，包括账户新建，账户之间的以太币转移，挖矿，获取余额，部署以太坊合约等。
当然Geth的缺点也很明显，Geth还是偏底层的内容，很多操作需要较多较复杂的输入。

Browser-solidity

这是以太坊智能合约的浏览器编译器，直接访问网站即可，当然如果觉得速度太慢不稳定，也可以自己搭建。
Browser-solidity 因为运行在内存中，因此速度很快，对于一些简单的功能，例如四则运算等，开发调试变得非常容易。
Browser-solidity 中我们将会向大家重复了一些基本的概念，如transaction，gas，account等。
Browser-solidity的缺点也很明显，那就是因为运行在内存中，所以对于涉及账户的合约开发、调试&测试，相当的无力。因此接下来向大家介绍了Mist这个官方钱包工具

Mist

Mist是以太坊的官方钱包，他既可以连接生产网络、测试网络，更加可以通过设置参数的方式，连接我们自己的私有网络
Mist在通过geth.ipc文件连接后，就和Geth所建立的网络完全契合在一起了，在Mist上部署的合约，实际上也就是部署在了geth网络上。geth网络上新建账号，也可以在Mist这个工具上看到。
通过Mist，我们向大家更详细的讲解了以太坊的核心概念，包括：区块、Transaction、Gas、账户、合约、合约中的构造函数，变量以及方法。

通过Geth、Browser-solidity、Mist 三个工具的介绍，给我们提供了开发、调试和测试我们智能合约的很好的利器。

一、 Geth的实战篇

Geth是什么？

Geth 又名Go Ethereum. 是以太坊协议的三种实现之一，由Go语言开发，完全开源的项目。Geth 可以被安装在很多操作系统上，包括Windows、Linux、Mac的OSX、Android或者IOS系统

Geth官网：https://geth.ethereum.org/
Geth的Github地址：https://github.com/ethereum/go-ethereum

Geth能干什么

Geth是以太坊协议的具体落地实现，通过Geth，你可以实现以太坊的各种功能,如账户的新建编辑删除，开启挖矿，ether币的转移，智能合约的部署和执行等等

Geth安装

安装文档：https://ethereum.github.io/go-ethereum/install/

这里演示在MacBook上的安装，Linux&Windows系统的人请参照文档。

brew tap ethereum/ethereum
brew install ethereum

安装截图如下：

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安装完成后检查

输入 geth version，检查是否安装成功

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如果如图所示，出现了Geth的版本号，那么恭喜你，Geth安装成功！

接下来我们将实战如何使用Geth，如何搭建以太坊的私有网络。

之前说过Geth是三种实现以太坊协议的工具之一，由于Geth是官方推崇的以及个人精力有限，对于另外两种工具的搭建私有网络，请参考网上资料。
下面的Geth实战，在MacBook上实现，对于Windows方面，比较类似。

Step 1: 建立目录和genesis.json

在命令行模式创建一个目录，例如tmpPrivate

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创建文件genesis.json, 并填入如下内容。

{
  "nonce": "0x0000000000000042",
  "timestamp": "0x0",
  "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "extraData": "0x0",
  "gasLimit": "0x80000000",
  "difficulty": "0x1",
  "mixhash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "coinbase": "0x3333333333333333333333333333333333333333",
  "alloc": {     }
}

用户可以vim，也可以用其他编辑器如sublime等，个人推荐使用Atom
Atom 官网地址： https://atom.io/
Atom 是一个由谷歌支持发布的文本编辑器, 一个你可以自定义做任何事情的现代编辑器，后面涉及文件和代码演示会主要在Atom上执行。

创建完成后，在Atom中，本文件夹下应该只有一个genesis.json

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Step 2: 执行命令，创建创世区块

切换回命令行，执行命令，制造创世区块
```
geth --datadir "./" init genesis.json
```

执行结果如下：

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这时候可以注意一下，此时当前目录下面会新增出两个文件夹geth和keystore

geth中保存的是区块链的相关数据

keystore中保存的是该链条中的用户信息

此时从Atom中看到的目录结构是这样的：

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Step 3：创建自己的私有链条

执行一条最简单的geth命令，来创建自己的私有链条
```
geth --datadir "./" --nodiscover console 2>>geth.log
```
geth的参数项目很多，有兴趣的可以打geth –help 来获得详细信息，我们也会在之后的章节中对关键参数项进行说明。
此时的命令行应该是这样的：

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Step 4：在自己的私有链条上创建用户

输入命令eth.accounts, 我们会发现返回值为[]

这是因为此时虽然以太坊的私有链已经被创造出来，但还没有任何账户。

输入命令personal.newAccount("xxx"), 该命令将创造一个新的用户，该用户的密码是xxx. 当然用户也可以将xxx 改为123,或者123456，或者任意密码
再次输入命令 eth.accounts, 我们会发现一个新的用户被创建了出来，这就代表我们已经创建了一个账户，重复personal.newAccount() & eth.accounts 我们可以创建若干个账户出来

整个命令截图如下：

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Step 5: 输出区块链的Log

在Step 3中，我们执行的代码
```
geth --datadir "./" --nodiscover console 2>>geth.log
```
其中的代码 console 2>> geth.log 代表将控制台的一部分输出，输出到文件geth.log上去。
打开另一个终端，找到geth.log的所在目录，执行命令 tail -f geth.log 从而持续的输出以太坊的日志

整个过程如下图所示：

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Step 6: 最重要的一步来了，开始挖矿！

在命令行中执行命令 miner.start(), 开始在我们的区块链上进行挖矿

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此时Geth.log的输出应该是这样的

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一直等到100%。这个以太坊私有链就会正式启动，并持续不断的生成出以太坊来。

注意点：

1. 挖矿挖到的ether币会默认保在第一个账户中，即eth.acccounts[0]中。

2. 挖矿是执行智能合约的基础。如果停止挖矿的话，不仅以太币会停止生成，所有智能合约的调用也会不起作用。

3. 如果真的要停止挖矿，可以执行命令miner.stop()来停止挖矿

4. 按上面的命令，应该是可以实现以太坊挖矿的。如果不行的话，有可能就是之前有存在的链，此时应该删除之前的数据。在Mac下即删除~/.ethash文件夹和里面的文件即可

Step 7: 最终当挖矿启动的时候的日志是这样的

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Step 8: 挖矿启动后，查看主账户的以太币数量

acc0 = eth.accounts[0]
eth.getBalance(acc0)

结果只要不为0，那就说明挖矿成功！

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二、进入Geth 命令行模式

我们可以用下面命令，建立一个新的私有链

geth --datadir "./" --nodiscover console 2>>geth.log

进入命令行模式，其中参数

–datadir 代表文件夹地址，
–nodiscover 代表该链条不希望被其他节点发现，
console >> geth.log 代表将控制台输出到文件geth.log中去

当然从命令行模式退出，也很简单，只要打入exit, 即可退出

Geth命令行中的Eth.accounts

我们在命令行输入 eth.accounts 可以看到当前该区块链中共有几个账号，以及每个账号的公钥地址。

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这里就要说到以太坊的账户体系了，

在以太坊系统中，状态是由被称为“账户”（每个账户由一个20字节的地址）的对象和在两个账户之间转移价值和信息的状态转换构成的。以太坊的账户包含四个部分：

随机数，用于确定每笔交易只能被处理一次的计数器

账户目前的以太币余额

账户的合约代码，如果有的话

账户的存储（默认为空）

简单地说，每一个以太坊账户都有一对公钥和私钥组成。

公钥我们可以理解为就是账户地址，任何其他账户都可以访问该地址
私钥可以理解为一段加密过的密码，这一对公钥和私钥共同组成一个唯一标示的以太坊账户。

例如在上节我们建立的第一个以太坊账户 eth.accounts[0] 中，地址 0xbcf5b841303bc08026ce2d3b8f83498ffe42c12f 就是公钥，而对密码加密而成的，就是私钥。

如何新增账户

我们可以输入命令 personal.newAccount("123") 来新建一个账户，（注意123可以修改为任何别的密码）

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这个时候我们可以看到除了第一个账户0xbcf5b841303bc08026ce2d3b8f83498ffe42c12f之外，还新增了另一个账户 0xb8b12a801b610176935a15321f77b48dd5c0c448, 此时输入eth.accounts, 就可以很轻松的看到有两个账户的公钥地址。

如何获取账户的以太币余额

在上一章中我们说过，当以太坊的私链在挖矿时候，所挖到的以太币都会存入第一个以太坊账户中，即eth.accounts[0] 中，而eth.accounts[1]默认是不会有以太币的。这个时候我们可以用下面的命令来查看eth.accounts[0] 中的以太币余额。

eth.getBalance("0xbcf5b841303bc08026ce2d3b8f83498ffe42c12f")
eth.getBalance("0xb8b12a801b610176935a15321f77b48dd5c0c448")

其中0xbcf5b841303bc08026ce2d3b8f83498ffe42c12f是第一个账户的地址，
0xb8b12a801b610176935a15321f77b48dd5c0c448 是第二个账户的地址结果如下：

从上我们可以看得很清楚，挖矿得来的以太币都进了第一个账户，同时每个账户的公钥是该账户的核心。通过公钥我么可以对该账户的以太币进行增删改查各种操作

如何在两个账户之间进行以太币转换

前面说过每个账户的公钥（地址）是一切以太坊账户操作的核心，但地址字符串太长，我们用acc0/acc1 分别代表accounts[0]和[1]，另外设置要转移0.01个以太币

> acc0 = eth.accounts[0]
"0xbcf5b841303bc08026ce2d3b8f83498ffe42c12f"
> acc1 = eth.accounts[1]
"0xb8b12a801b610176935a15321f77b48dd5c0c448"
> amount = web3.toWei(0.01)
"10000000000000000"

这个时候我们可以使用eth.sendTransaction来将0.01个以太币从acc0转移到acc1中。

> eth.sendTransaction({from: acc0, to: acc1, value: amount})

结果如下：

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这个是以太坊的一个保护机制，每隔一段时间账户就会自动锁定，这个时候任何以太币在账户之间的转换都会被拒绝，除非把该账户解锁.

这个时候我们就需要执行 personal.unlockAccount(acc0) 并输入密码来解锁acc0才可。

> personal.unlockAccount(acc0)
Unlock account 0xbcf5b841303bc08026ce2d3b8f83498ffe42c12f
Passphrase: 
true
>

这个时候我们重新执行命令eth.sendTransaction({from: acc0, to: acc1, value: amount}), 结果如下：

> eth.sendTransaction({from: acc0, to: acc1, value: amount})
"0xeea74dd5ff3f1287614d52ebb674edb93e8c5e51e4296835044d3d858d3d9f10"
> eth.getBalance(acc1)
10000000000000000
>

我们可以看到这个时候acc1有了数值10000000000000000, 而不再是之前的0了。但我们明明要给0.01ether币的，为何数值会如此大呢？其实是对的，我们只要输入命令web3.fromWei(10000000000000000,"ether") 就可以知道了。

> web3.fromWei(10000000000000000,"ether")
"0.01"

作者简介：陈琳（steven.k.colin@gmail.com）

以太中文网创始人

资深互联网从业人员。一直从事互联网金融行业、以太坊技术、hyperledger、比特币等区块链技术的研究探索工作。现主要致力于区块链技术的培训、推广、生态建设工作。

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