使用Docker搭建以太坊私有链并部署合约

阅读本文后，您将能够在物理机上搭建一条完整的以太坊私链，并部署自己的合约。 用于开发、调试和学习以太坊。

本文涉及的知识和技术有：

Docker环境搭建

如何搭建Docker环境，可以参考我之前的文章。 以下内容基于本文搭建的环境。 如果你已经有一个工作的 Docker 环境，你可以忽略它。

文章地址：

主机配置

这里需要补充的是，如果你使用的是虚拟机、云主机或者老破机，你需要保证分配给主机的内存至少在2GB以上。 因为为了抵制比特大陆等ASIC矿机对算力的垄断，以太坊采用了与比特币完全不同的PoW算法——ethash。 该算法的特点是对计算能力不敏感，对内存敏感。 该算法目前需要在内存中创建一个1GB左右的DAG用于PoW计算，DAG会随着区块的增加逐步增长，因此建议至少为挖矿节点的宿主机分配2GB的内存，保留内存容量的扩展灵活性。

获取图像

docker hub上有现成的geth镜像。 直接获取。

docker pull ethereum/client-go:v1.8.12

试试看

docker run -it --rm -v /workspace:/workspace --entrypoint /bin/sh ethereum/client-go:v1.8.12

这里修改镜像的默认入口点，防止节点自动运行。 后面我们会自定义节点的配置，使其成为私链节点。

-v 将本地/workspace目录挂载为容器的/workspace目录，实现容器与宿主机共享文件

创建一个 Docker 网络

旧版本的 docker 容器依赖于链接来建立彼此之间的关系。

新版docker推荐创建自己的网络，然后将需要互联的容器配置到同一个网络中。

因此，我们创建了一个名为“ethnet”的网络。 网络配置如下：

docker network create -d bridge --subnet=172.18.0.0/16 ethnet
docker network ls

配置以太坊网络

运行以下命令进入容器：

docker run -it --rm --network ethnet --ip 172.18.0.50 -v /workspace:/workspace --entrypoint /bin/sh ethereum/client-go:v1.8.12

--network ethnet参数指定容器加入刚刚创建的ethnet网络

--ip 172.18.0.5 指定容器的固定IP。

创建账户

首先在容器中的/workspace目录下创建如下目录结构和文件：

dapp\
dapp\miner\

dapp\data\
dapp\genesis.json

然后运行以下命令创建一个帐户：

cd /workspace/dapp/miner
geth -datadir ./data account new

输入密码两次以获取地址。 记下地址以备后用。

重复上述步骤创建多个帐户。

创建创世块

编辑刚刚创建的 dapp\data\genesis.json 文件

{
  "config": {
    "chainId": 88,
    "homesteadBlock": 0,
    "eip155Block": 0,
    "eip158Block": 0
  },
  "alloc"      : {
    "0x4c283287839fd441b8c8d18771321bc06a81edae": {"balance": "100000000000000000000"},
    "0x8dadb9ec6a82413c389e677baa9e7b589fe92b68": {"balance": "1000000000000000000"},
    "0x39c70ad710e07953dea150b1a5f1d0534bf0f135": {"balance": "1000000000000000000"},
    "0xb9592b51d40d66bc583f8ed2755861372fb4afb0": {"balance": "1000000000000000000"}
  },
  "coinbase"   : "0x0000000000000000000000000000000000000000",
  "difficulty" : "0x400",
  "extraData"  : "",
  "gasLimit"   : "0x2fefd8",
  "nonce"      : "0x0000000000000000",
  "mixhash"    :
  "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "parentHash" :

  "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "timestamp"  : "0x00"
}

完成以太坊网络配置

此时就可以退出之前的容器了。 由于我们添加了--rm参数来运行容器，所以刚才的容器会被删除，但是宿主机/workspace下的文件会被保存下来。

矿业

以上步骤只是配置了一个以太坊私有网络，并没有真正创建网络。 我们知道，以太坊网络是分布式网络，有矿工，就有网络。 所以，我们首先要有一个矿工。

创建一个“主”矿工节点

我们接下来要创建的矿工节点，成为“主”矿工，因为它需要具备以下特征：

于是运行以太坊节点有收益吗，根据这个需求，我们开始一步步创建矿工节点。

创建入口点脚本

创建文件：/workspace/dapp/init.sh

文件内容如下：

#!/bin/sh
geth -datadir ~/data/ init /workspace/traceability/genesis.json
if [  $# -lt 1 ]; then 
  exec "/bin/sh"
else
  exec /bin/sh -c "$@"
fi

这个脚本的作用是让以太坊节点（容器）自动初始化以太坊网络，并接受一个自动运行脚本作为输入。

创建自动运行脚本

创建文件：/workspace/dapp/mine.sh

内容如下：

#!/bin/sh
cp -r /workspace/dapp/miner/data/keystore/* ~/data/keystore/
geth -datadir ~/data/ --networkid 88 --rpc --rpcaddr "172.18.0.50" --rpcapi admin,eth,miner,web3,personal,net,txpool --unlock "0x4c283287839fd441b8c8d18771321bc06a81edae" --etherbase "0x4c283287839fd441b8c8d18771321bc06a81edae" console

创建容器

docker run -it --name=miner --network ethnet --ip 172.18.0.50 --hostname node -v /workspace:/workspace --entrypoint /workspace/dapp/init.sh ethereum/client-go:v1.8.12 /workspace/dapp/mine.sh

此命令创建一个持久容器。 容器的入口点和自动运行脚本被指定为我们刚刚创建的两个脚本。

创建一个“从属”矿工节点

只有一个节点的网络看起来不像“分布式”网络。 所以我们需要创建更多的节点来形成一个“分布式网络”。 我们称这些节点为“奴隶”矿工。

这类矿工不需要交易，不需要发布合约，所以不需要解锁账户，也不需要接受rpc。 他们只知道如何挖掘。

创建自动运行脚本

“从属”矿工节点和“主”矿工节点共享入口点，以确保它们创建完全相同的网络。

只有自动运行脚本不同，/workspace/dapp/node.sh：

#!/bin/sh
cp -r /workspace/dapp/miner/data/keystore/* ~/data/keystore/
geth -datadir ~/data/ --networkid 88 console

创建容器

docker run -it --name=node1 --network ethnet --ip 172.18.0.51 --hostname node1 -v /workspace:/workspace --entrypoint /workspace/dapp/init.sh ethereum/client-go:v1.8.12 /workspace/dapp/node.sh

操作节点

上面创建了多个以太坊节点，在同一个网络下运行。 每个节点可以执行以下操作。 以供参考。

节点发现查看节点信息

geth -datadir ~/data/ --networkid 88 console
>admin.nodeInfo.enode

配置静态节点文件

~/data/geth/static-nodes.json

[
    "enode://@:",
    ...
]

查看连接的节点

geth -datadir ~/data/ --networkid 88 console
>admin.peers

动态添加节点

>admin.addPeer("enode://@:")

矿业

启动矿工容器

>miner.start(1)

部署合约以创建松露图像

由于我没有找到有用的松露镜运行以太坊节点有收益吗，所以我自己制作了一个。 Dockerfile的内容如下：

FROM alpine:3.8
MAINTAINER Cary Tan tx-cary@163.com
ENV PS1='[truffle@docker $PWD]\$ '
RUN echo "http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/alpine/v3.8/main" > /etc/apk/repositories \
      && echo "http://mirrors.tuna.tsinghua.edu.cn/alpine/v3.8/community" >> /etc/apk/repositories \
      && apk update \
      && apk add npm \
      && mkdir -p /workspace \
      && npm config set registry https://registry.npm.taobao.org \
      && npm install -g truffle
WORKDIR /workspace
CMD /bin/sh

我已经把镜像上传到dockerhub了，大家也可以直接下载使用：

docker pull txcary/truffle:180806

启动松露容器

docker run -it --rm -v /workspace:/workspace --network ethnet txcary/truffle:180806

测试节点 RPC

curl 172.18.0.50:8545 -X POST --data '{"id":1,"jsonrpc":"2.0","method":"eth_accounts", "params":[]}' -H "Content-Type: application/json"

curl 172.18.0.50:8545 -X POST --data '{"id":1,"jsonrpc":"2.0","method":"eth_getBalance", "params":["0x4c2832
87839fd441b8c8d18771321bc06a81edae","latest"]}' -H "Content-Type: application/json"

创建一个新的松露项目

truffle init

修改truffle.js

module.exports = {
        networks: {
            development: {
                host: "172.18.0.50",
                port: 8545,
                network_id: 88,
                gas: 2900000,
                gasPrice: 10000000000
            }
        }
};

为合约 Yourname.sol 编写一个新的部署脚本

2_deploy_contracts.js

var Yourname = artifacts.require("./Yourname.sol");
module.exports = function(deployer) {
  deployer.deploy(Yourname);
};

编译合约

truffle compile

部署合约

truffle migrate --network development --verbose-rpc