Geth介紹及如何運行以太坊節點

2018-12-20 11:19

來源： blockchainbrother

在本文中，我們將看看以太坊節點是什么，并探索最受歡迎的節點之一，稱為Geth。

為了與區塊鏈進行通信，我們必須使用區塊鏈客戶端。客戶端是能夠與其他客戶建立p2p通信信道，簽署和廣播交易，挖掘，部署和與智能合約交互等的軟件。客戶端通常被稱為節點。

以太坊節點必須遵循的功能的正式定義在以太坊黃皮書中定義。黃皮書定義了網絡上節點所需的函數，挖掘算法，私鑰/公鑰ECDSA參數。它定義了使節點與以太坊客戶端完全兼容的全部功能。

基于以太坊黃皮書，任何人都能夠以他們認為合適的語言創建自己的以太坊節點實現。

這里可以看到完整的客戶端列表。

迄今為止最受歡迎的客戶是Geth和Parity。實現的不同之處主要在于選擇的編程語言：Geth使用Golang，而Parity使用Rust。

由于Geth是目前最受歡迎的客戶端實現，我們現在將重點關注它。

節點類型

當你加入以太坊網絡時，你可以選擇運行各種類型的節點。目前的選項是：

light節點
full節點
Archive節點

Archive節點是full節點的特例，因此我們不會詳細介紹它。我發現的節點類型的最佳摘要之一是在Stack Exchange上：

通常，我們可以將節點軟件劃分為兩種類型：完整節點和輕（重量）節點。完整節點驗證廣播到網絡上的塊。也就是說，它們確保塊中包含的交易（以及塊本身）遵循以太坊規范中定義的規則。它們維護網絡的當前狀態（根據以太坊規范定義）。

不遵循規則的交易和塊不用于確定以太坊網絡的當前狀態。例如，如果A嘗試向B發送100以太，但A有0個ethers，并且一個塊包含此交易，則完整節點將意識到這不遵循以太坊的規則并拒絕該塊為無效。特別是，智能合約的執行是交易的一個例子。每當在交易中使用智能合約（例如，發送ERC-20代幣）時，所有完整節點都必須運行所有指令以確保它們到達區塊鏈的正確的，商定的下一狀態。

到達同一個狀態有多種方式。例如，如果A有101個以太，并且在一次交易中將其中的一百個給了B以支付1個以太的gas，那么最終結果將是如果A每次向B發送100個1以太的交易，每次交易支付0.01以太（無視誰收到交易費用）。要知道B現在是否允許發送100以太，就足以知道B的當前余額是多少。保留整個交易歷史記錄的完整節點稱為完整歸檔節點。這些必須存在于網絡上才能保持健康。

節點也可以選擇丟棄舊數據；如果B想要向C發送100以太，那么如何獲得以太并不重要，只要B的賬號包含100以太。相反，輕節點不會驗證每個塊或交易，也可能沒有當前區塊鏈狀態的副本。他們依靠完整的節點為他們提供缺失的細節（或者只是缺少特定的功能）。輕型節點的優勢在于它們可以更快地啟動和運行，可以在更多計算/內存受限的設備上運行，并且不會占用幾乎同樣多的存儲空間。在缺點方面，其他節點存在信任因素（它根據客戶端和概率方法/啟發式方法而有所不同，可用于降低風險）。一些完整的客戶端包括具有更快同步的功能（例如，Parity的warp sync）。

安裝Geth

可以在此處找到Geth在各種平臺（Windows，macOS，Linux）上的安裝說明。該列表非常全面，并且保持最新，所以我不會在文章中介紹它。

運行Geth

為了啟動Geth節點，你唯一需要做的就是轉到終端窗口并運行geth。當你這樣做時，你應該得到類似于這樣的輸出：

~ geth
INFO [06-03|11:03:13] Maximum peer count                       ETH=25 LES=0 total=25
INFO [06-03|11:03:13] Starting peer-to-peer node               instance=Geth/v1.8.10-stable/darwin-amd64/go1.10.2
INFO [06-03|11:03:13] Allocated cache and file handles         database=/Users/mjvr/Library/Ethereum/geth/chaindata cache=768 handles=128
INFO [06-03|11:03:13] Writing default main-net genesis block
INFO [06-03|11:03:14] Persisted trie from memory database      nodes=12356 size=2.34mB time=48.31016ms gcnodes=0 gcsize=0.00B gctime=0s livenodes=1 livesize=0.00B
INFO [06-03|11:03:14] Initialised chain configuration          config="{ChainID: 1 Homestead: 1150000 DAO: 1920000 DAOSupport: true EIP150: 2463000 EIP155: 2675000 EIP158: 2675000 Byzantium: 4370000 Constantinople:Engine: ethash}"
INFO [06-03|11:03:14] Disk storage enabled for ethash caches   dir=/Users/mjvr/Library/Ethereum/geth/ethash count=3
INFO [06-03|11:03:14] Disk storage enabled for ethash DAGs     dir=/Users/mjvr/.ethash                      count=2
INFO [06-03|11:03:14] Initialising Ethereum protocol           versions="[63 62]" network=1
INFO [06-03|11:03:14] Loaded most recent local header          number=0 hash=d4e567…cb8fa3 td=17179869184
INFO [06-03|11:03:14] Loaded most recent local full block      number=0 hash=d4e567…cb8fa3 td=17179869184
INFO [06-03|11:03:14] Loaded most recent local fast block      number=0 hash=d4e567…cb8fa3 td=17179869184
INFO [06-03|11:03:14] Regenerated local transaction journal    transactions=0 accounts=0
INFO [06-03|11:03:14] Starting P2P networking
INFO [06-03|11:03:16] UDP listener up                          self=enode://a4cb08519bc2bceecb8ad421871c624d5212888653bbaee309fda960f3c87ca7aa9855ee14684d521836ae88ad1986b8ca944348e976760d2bd1247ed3ca7628@[::]:30303
INFO [06-03|11:03:16] RLPx listener up                         self=enode://a4cb08519bc2bceecb8ad421871c624d5212888653bbaee309fda960f3c87ca7aa9855ee14684d521836ae88ad1986b8ca944348e976760d2bd1247ed3ca7628@[::]:30303
INFO [06-03|11:03:16] IPC endpoint opened                      url=/Users/mjvr/Library/Ethereum/geth.ipc

在此之后，你應該看到定期出現新行，Geth說“導入新狀態”或“導入新區塊頭”或“導入新收據”。狀態，塊頭和交易是 Ethereum’s tree tries的一部分：必須下載它們才能使你的節點與以太坊區塊鏈同步。

這個過程可能需要很長時間，因此你可以選擇運行這樣的輕型節點。

geth --light

Geth現在需要做的只是拉動最新的塊頭并依賴其他完整節點來通過使用merkle證明來驗證交易。

訪問Geth控制臺

現在你已經創建了一個節點，你可以通過在終端中打開一個新選項卡并運行以下命令來訪問它：

geth attach

這將把Geth控制臺（一個用于與區塊鏈通信的Javascript環境）連接到你的運行節點。這可以在完全客戶端模式和輕模式下完成。

打開控制臺后，鍵入以下內容：

web3.eth.blockNumber

你應該輸出一個數字（例如5631487），表示以太坊網絡的當前塊號。

創建一個新帳戶

要使用區塊鏈，你需要擁有一個帳戶。使用Geth，你可以通過在終端中運行以下命令來實現：

geth account new

完成后，它會詢問你輸入密碼，以保護你的帳戶。確保使用安全密碼并安全存儲。

運行geth account new時Geth所做的是更新Geth數據目錄中的文件（Geth存儲所有必要數據的目錄，包括塊和塊頭信息）。目錄在每個平臺的位置：

macOS：~/Library/Ethereum
Linux：~/.ethereum
Windows：%APPDATA%\Ethereum

從其他客戶端訪問Geth

當你啟動Geth時，客戶端會自動在端口8545啟動RPC服務器。你可以通過使用web3js或web3j等庫連接到localhost:8545或使用curl或wget手動調用它來訪問此端口上的RPC服務器及其方法。

要了解如何與正在運行的Geth實例（在啟動你自己的區塊鏈時是私有的，或在上面的說明中公開）的外部工具的連接，請參閱此文章。

結論

在這篇簡短的介紹中，我們介紹了Geth，以太坊節點的類型及其目的。你現在可以運行自己的Geth節點，并使用第三方工具對其進行增強。在以后的文章中，我們將介紹運行專用網絡（你自己的以太網區域鏈與Geth）以及更多內容。

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