Ubuntu系统下搭建以太坊私链完整指南-快速、全面、有深度的综合资讯平台-火兔资讯网

以太坊作为领先的智能合约平台，其公链虽然功能强大，但在开发、测试和学习阶段，搭建一个本地或私有的以太坊网络（私链）往往更为便捷和高效，本文将详细介绍如何在Ubuntu操作系统上从零开始搭建一个以太坊私链，涵盖环境准备、Geth安装、创世区块配置、节点启动以及常用交互命令。

环境准备

在开始之前,确保你的Ubuntu系统已经满足以下基本条件：

操作系统：推荐使用Ubuntu 20.04 LTS或更高版本，本文以Ubuntu 20.04为例。
硬件要求：私链对硬件要求不高，普通PC即可，建议至少2GB内存,10GB以上可用磁盘空间。
网络连接：虽然私链可以离线运行,但初始安装和更新软件需要网络连接。
用户权限：建议使用具有sudo权限的用户进行操作,避免直接使用root用户。

更新系统软件包列表并安装必要的工具：

sudo apt update
sudo apt upgrade -y
sudo apt install -y build-essential curl git wget

安装Geth

Geth（Go-Ethereum）是以太坊官方的Go语言实现客户端，是最常用的以太坊节点软件之一，我们将通过二进制文件方式安装Geth,这是最简单快捷的方法。

下载Geth：访问Geth官方发布页面：https://geth.ethereum.org/downloads/，选择适合Ubuntu系统的最新稳定版amd64二进制文件，或者使用以下命令直接下载（请替换为最新版本号）：
```
# 假设最新版本为1.13.6，请自行替换
GETH_VERSION="1.13.6"
wget https://gethstore.blob.core.windows.net/builds/geth-linux-amd64-1.13.6-4e9e9586.tar.gz
```

解压并安装：

tar -xzf geth-linux-amd64-${GETH_VERSION}-4e9e9586.tar.gz
sudo cp geth-linux-amd64-${GETH_VERSION}-4e9e9586/geth /usr/local/bin/

验证安装：
```
geth version
```
如果看到Geth的版本信息,则表示安装成功。

创建创世区块文件

每个以太坊网络都有一个创世区块（Genesis Block），它是区块链的起点,私链需要自定义创世区块配置。

创建创世配置文件：在你的用户目录下创建一个名为ethereum的文件夹，并在其中创建一个genesis.json文件：
```
mkdir -p ~/ethereum
cd ~/ethereum
nano genesis.json
```

编辑创世配置文件：在genesis.json文件中输入以下内容（这是一个基本的私链创世配置示例）：

{
  "config": {
    "chainId": 15,          // 私链的ID，必须是唯一的，避免与公链和其他私链冲突
    "homesteadBlock": 0,
    "eip150Block": 0,
    "eip155Block": 0,
    "eip158Block": 0
  },
  "alloc": {},             // 预分配的账户，这里留空，后续手动创建
  "coinbase": "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  "difficulty": "0x4000",  // 初始难度，私链可以设置得很低以便快速挖矿
  "extraData": "",
  "gasLimit": "0xffffffff",
  "nonce": "0x0000000000000042",
  "mixhash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp": "0x00"
}

chainId：非常重要,确保你的私链ID是唯一的。
difficulty：初始难度值越低,挖出区块越容易。

保存并退出nano编辑器（Ctrl+X，然后Y，回车）。

初始化创世区块

使用Geth的init命令，使用我们刚创建的genesis.json文件来初始化数据目录。

创建数据目录（可选，Geth会自动创建）：
```
mkdir -p ~/ethereum/data
```
初始化：
```
geth --datadir ~/ethereum/data init ~/ethereum/genesis.json
```
如果看到Successfully initialised new Ethereum-style chain.的输出，表示创世区块已成功初始化，在~/ethereum/data目录下会生成geth和keystore等文件夹。

启动私链节点

现在可以启动我们的私链节点了。

基本启动命令：
```
geth --datadir ~/ethereum/data console
```
- --datadir：指定数据目录。
- console：启动JavaScript交互控制台,方便后续操作。
启动后，你会看到类似Geth版本、节点信息、网络信息等的日志输出，节点会开始监听RPC端口（默认8545）和P2P端口（默认30303）。
常用启动参数：
- --networkid：指定网络ID，应与genesis.json中的chainId一致。
- --nodiscover：禁止节点自动发现其他节点，适用于私链,避免连接到公链。
- --maxpeers 0：限制最大连接节点数为0，即完全独立运行，不与其他节点连接（纯私链场景）。
- --rpc：启用HTTP-RPC服务。
- --rpcaddr "0.0.0.0"：允许任何IP连接RPC服务（默认只允许本地连接）。
- --rpcport "8545"：指定RPC端口。
- --rpccorsdomain "*": 允许所有来源的CORS请求（开发时方便，生产环境需谨慎）。
- --mine：启用挖矿。
- --minerthreads 1：指定挖矿线程数。
- --etherbase "0xYourAccountAddress"：指定挖矿收益账户地址（需要先创建账户）。
一个更完整的启动命令（包含RPC和挖矿）：
```
geth --datadir ~/ethereum/data --networkid 15 --nodiscover --rpc --rpcaddr "0.0.0.0" --rpcport 8545 --rpccorsdomain "*" --mine --minerthreads 1 console
```

私链常用交互命令

启动console后，你可以使用JavaScript API与私链进行交互。

查看账户信息：

// 查看所有账户
eth.accounts
// 查看当前默认账户（coinbase）
eth.coinbase

创建新账户：

// 会提示输入密码，请妥善保存
personal.newAccount("your_password")
// 创建后，可以用 eth.accounts[0] 等方式访问

解锁账户（在进行交易或挖矿前可能需要）：
```
personal.unlockAccount(eth.accounts[0], "your_password")
```

开始/停止挖矿：

// 开始挖矿
miner.start(1) // 1是线程数
// 停止挖矿
miner.stop()

查看余额：

// 查看第一个账户的余额，单位是Wei
eth.getBalance(eth.accounts[0])
// 转换为Ether
eth.getBalance(eth.accounts[0]) / 1e18

转账（发送交易）：假设我们要从eth.accounts[0]向eth.accounts[1]转账1个Ether。

// 首先确保账户0有足够余额且已解锁
personal.unlockAccount(eth.accounts[0], "your_password")
// 发送交易
eth.sendTransaction({
  from: eth.accounts[0],
  to: eth.accounts[1],
  value: web3.toWei(