Geth介紹及如何執行以太坊節點
在本文中，我們將看看以太坊節點是什麼，並探索最受歡迎的節點之一，稱為Geth。
為了與區塊鏈進行通訊，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通訊通道，簽署和廣播交易，挖掘，部署和與智慧合約互動等的軟體。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。黃皮書定義了網路上節點所需的函式，挖掘演算法，私鑰/公鑰ECDSA引數。它定義了使節點與以太坊客戶端完全相容的全部功能。
基於以太坊黃皮書，任何人都能夠以他們認為合適的語言建立自己的以太坊節點實現。
這裡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於選擇的程式語言：Geth使用Golang，而Parity使用Rust。
由於Geth是目前最受歡迎的客戶端實現，我們現在將重點關注它。
節點型別
當你加入以太坊網路時，你可以選擇執行各種型別的節點。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。我發現的節點型別的最佳摘要之一是在Stack Exchange上：
通常，我們可以將節點軟體劃分為兩種型別：完整節點和輕（重量）節點。完整節點驗證廣播到網路上的塊。也就是說，它們確保塊中包含的交易（以及塊本身）遵循以太坊規範中定義的規則。它們維護網路的當前狀態（根據以太坊規範定義）。
不遵循規則的交易和塊不用於確定以太坊網路的當前狀態。例如，如果A嘗試向B傳送100以太，但A有0個ethers，並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並拒絕該塊為無效。特別是，智慧合約的執行是交易的一個例子。每當在交易中使用智慧合約（例如，傳送ERC-20代幣）時，所有完整節點都必須執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，並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，那麼最終結果將是如果A每次向B傳送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現在是否允許傳送100以太，就足以知道B的當前餘額是多少。保留整個交易歷史記錄的完整節點稱為完整歸檔節點。這些必須存在於網路上才能保持健康。
節點也可以選擇丟棄舊資料；如果B想要向C傳送100以太，那麼如何獲得以太並不重要，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）。輕型節點的優勢在於它們可以更快地啟動和執行，可以在更多計算/記憶體受限的裝置上執行，並且不會佔用幾乎同樣多的儲存空間。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，可用於降低風險）。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，並且保持最新，所以我不會在文章中介紹它。
執行Geth
為了啟動Geth節點，你唯一需要做的就是轉到終端視窗並執行geth。當你這樣做時，你應該得到類似於這樣的輸出：
~ 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: <nil> 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
在此之後，你應該看到定期出現新行，Geth說“匯入新狀態”或“匯入新區塊頭”或“匯入新收據”。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，因此你可以選擇執行這樣的輕型節點。
geth --light
Geth現在需要做的只是拉動最新的塊頭並依賴其他完整節點來通過使用merkle證明來驗證交易。
訪問Geth控制檯
現在你已經建立了一個節點，你可以通過在終端中開啟一個新選項卡並執行以下命令來訪問它：
geth attach
這將把Geth控制檯（一個用於與區塊鏈通訊的Javascript環境）連線到你的執行節點。這可以在完全客戶端模式和輕模式下完成。
開啟控制檯後，鍵入以下內容：
web3.eth.blockNumber
你應該輸出一個數字（例如5631487），表示以太坊網路的當前塊號。
建立一個新帳戶
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執行以下命令來實現：
geth account new
完成後，它會詢問你輸入密碼，以保護你的帳戶。確保使用安全密碼並安全儲存。
執行geth account new時Geth所做的是更新Geth資料目錄中的檔案（Geth儲存所有必要資料的目錄，包括塊和塊頭資訊）。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，客戶端會自動在埠8545啟動RPC伺服器。你可以通過使用web3js或web3j等庫連線到localhost:8545或使用curl或wget手動呼叫它來訪問此埠上的RPC伺服器及其方法。
要了解如何與正在執行的Geth例項（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）的外部工具的連線，請參閱此文章。
結論
在這篇簡短的介紹中，我們介紹了Geth，以太坊節點的型別及其目的。你現在可以執行自己的Geth節點，並使用第三方工具對其進行增強。在以後的文章中，我們將介紹執行專用網路（你自己的乙太網區域鏈與Geth）以及更多內容。
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