搭建以太坊私有链完整指南：从零实现数据存储API
搭建以太坊私有链完整指南：从零实现数据存储API
- 一、项目背景
- 1.1 为什么需要私有链？
- 1.2 项目架构图
- 二、环境准备
- 2.1 准备Docker镜像
- 2.2 依赖安装
- 2.3 编译`go-ethereum`
- 2.4 保存镜像
- 三、网络架构搭建
- 3.1 节点角色说明
- 3.1 创建Bootnode
- 3.2 部署第一个节点
- 3.3 部署第二个节点
- 3.4 创建创世块配置文件
- 3.5 初始化每个节点的区块链数据,启动节点
- 3.6 部署REST API服务
- 四、常见问题排查
- 4.1 节点无法连接
- 4.2 交易未确认
- 4.3 API调用失败
一、项目背景
1.1 为什么需要私有链？
以太坊通过区块链技术构建了一个去中心化、不可篡改的平台，早期依赖工作证明和挖矿维护安全，现转向更环保的共识机制。其核心创新——智能合约——使自动化、去信任的应用成为可能，推动了DeFi、NFT等领域的爆发。这些技术共同支撑起一个无需中介、透明可信的数字经济体系。
以太坊公有链（如主网）虽然功能强大，但存在交易费用高、速度慢等问题。搭建私有链可以：
- 完全控制网络环境
- 免费进行交易测试
- 自定义共识机制
- 保护数据隐私
1.2 项目架构图
二、环境准备
2.1 准备Docker镜像
我们使用Docker创建隔离的Linux环境，确保环境一致性。以下参数需要特别注意：
--privileged: 赋予容器完全系统权限--net=host: 使用主机网络模式，方便节点间通信-v $PWD:/home: 将当前目录挂载到容器/home目录
# 创建并进入容器
mkdir blockchain_workspace
cd blockchain_workspace
docker run -it --name blockchain --privileged --net=host \-v $PWD:/home \-w /home ubuntu:20.04 /bin/bash
2.2 依赖安装
| 软件包 | 作用 |
|---|---|
| solc | Solidity编译器 |
| web3 | 以太坊Python接口库 |
| flask | REST API框架 |
| geth | Go语言以太坊客户端 |
apt-get update
# 配置以太坊PPA源
apt-get install -y software-properties-common
add-apt-repository -y ppa:ethereum/ethereum
apt-get update# 安装开发工具链
apt install python3-pip wget curl git vim net-tools iputils-ping -y# 安装核心组件
pip3 install flask web3 -i https://pypi.tuna.tsinghua.edu.cn/simple
apt install -y solc
2.3 编译go-ethereum
cd /home
wget https://go.dev/dl/go1.18.10.linux-amd64.tar.gz
rm go -rf
tar -xf go1.18.10.linux-amd64.tar.gz
export PATH=$PWD/go/bin:$PATHgit clone https://github.com/ethereum/go-ethereum.git
cd go-ethereum/
git checkout v1.10.17
rm /root/go -rf
make all
cp build/bin/* /usr/local/bin/ -vf
cd ..
2.4 保存镜像
exit #退出blockchain容器
docker commit blockchain ethereum/client-go:v1.10.17
docker save ethereum/client-go:v1.10.17 | gzip > ethereum-client-go-v1.10.17.tar.gz
三、网络架构搭建
3.1 节点角色说明
| 节点类型 | 作用 | 数量 |
|---|---|---|
| Bootnode | 节点发现服务 | 1 |
| Miner Node | 区块生成节点 | 2 |
3.1 创建Bootnode
Bootnode是节点发现服务器，帮助其它节点建立P2P连接。关键步骤：
- 创建容器
cd blockchain_workspace
docker stop ethereum_bootnode
docker rm ethereum_bootnode
docker run -it --name ethereum_bootnode --privileged --net=host \-v $PWD:/home \-w /home --hostname ethereum_bootnode ethereum/client-go:v1.10.17 /bin/bash
- 创建配置文件存储目录
cd /home
mkdir -p blockchain/bootnode
rm -rf blockchain/bootnode/*# 生成节点密钥
bootnode -genkey=blockchain/bootnode/boot.key# 启动发现服务
nohup bootnode --nodekey blockchain/bootnode/boot.key > /home/bootnode.log 2>&1 &
3.2 部署第一个节点
- 创建容器
cd blockchain_workspace
docker stop ethereum_node_1
docker rm ethereum_node_1
docker run -it --name ethereum_node_1 --privileged --net=host \-v