Truffle 4.0、Geth 1.7.2、TestRPC在私有链上搭建智能合约

2023-07-17 08:26:22

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1、什么是 Truffle？

　　Truffle 是最流行的开发框架，能够在本地编译、部署智能合约，使命是让开发更容易。

　　Truffle 需要以太坊客户端支持，需要支持标准的JSON RPC API。

2、适合 Truffle 开发的客户端

　　有许多的以太坊客户端可以选择。我们推荐在开发和部署时使用不同客户端。

　　适用开发的客户端

　　适用正式发布的客户端

　　当开发基于 Truffle 的应用时，推荐使用EthereumJS TestRPC。它是一个完整的在内存中的区块链仅仅存在于你开发的设备上。相对于 Geth，TestRPC 它在执行交易时是实时返回，而不等待默认的出块时间，这样你可以快速验证你新写的代码，当出现错误时，也能即时反馈给你。它同时还是一个支持自动化测试的功能强大的客户端。Truffle 充分利用它的特性，能将测试运行时间提速近90%。

　　

3、Truffle的源代码地址

　　https://github.com/trufflesuite/truffle

　　

4、如何安装？

　　接下来的例子，我们会使用 Truffle 分别连接 Geth 和 TestRPC 测试智能合约的部署，首先我们先分别安装Truffle、Geth、TestRPC。

　　

4.1、安装 Go-Ethereum 1.7.2

　　Go-Ethereum 的安装参考这篇文章：使用 Go-Ethereum 1.7.2搭建以太坊私有链

　　

4.2、安装 Truffle 4.0

　　依赖环境：

  • NodeJS 5.0+
  • Windows，Linux，或Mac OS X

　　安装很简单：

npm install -g truffle@4.0.0

　　查看安装的版本：

➜ /Users/lion >truffle version

Truffle v4.0.0 (core: 4.0.0)

Solidity v0.4.18 (solc-js)

　　

4.3、安装 TestRPC

➜ /Users/lion >npm install -g ethereumjs-testrpc

/usr/local/bin/testrpc -> /usr/local/lib/node_modules/ethereumjs-testrpc/build/cli.node.js

+ ethereumjs-testrpc@6.0.1

added 1 package and updated 2 packages in 10.648s

　　

5、使用 Truffle 进行智能合约的开发

5.1、初始化一个 Truffle 项目

　　通过truffle init命令,可以初始化一个默认的以太坊代币合约项目，后面我们可以通过这个项目来快速学习：

➜ /Users/lion/my_project/_eth >mkdir test_truffle

➜ /Users/lion/my_project/_eth >cd test_truffle

➜ /Users/lion/my_project/_eth/test_truffle >truffle init

Downloading...

Unpacking...

Setting up...

Unbox successful. Sweet!

Commands:

  Compile:        truffle compile

  Migrate:        truffle migrate

  Test contracts: truffle test

　　完成后，你将拥有如下目录：

  • contracts 智能合约目录
  • migrations 发布脚本目录
  • test 存放测试文件
  • truffle.js Truffle的配置文件

　　

5.2、编译合约

　　要编译合约，使用truffle compile命令，可以将原始代码编译成以太坊认可的字节码：

➜ /Users/lion/my_project/_eth/test_truffle >truffle compile

Compiling ./contracts/Migrations.sol...

Writing artifacts to ./build/contracts

　　Truffle仅默认编译自上次编译后被修改过的文件，来减少不必要的编译。如果你想编译全部文件，可以使用--compile-all选项

truffle compile --compile-all

　　Truffle需要定义的合约名称和文件名准确匹配,这种匹配是区分大小写的，也就是说大小写也要一致。推荐大写每一个开头字母。

　　文件之间的相互依赖，可以使用import进行合约间的引用，Truffle将会按正确顺序依次编译合约，并在需要的时候自动关联库。例如：

import "./AnotherContract.sol";

　　

5.3、创建一个 Hello mshk.top 的合约并编译

　　在contracts目录中新建一个Hello_mshk_top.sol文件，代码如下：

pragma solidity ^0.4.17;

contract Hello_mshk_top {

  //say hello mshk.top

  function say() public pure returns (string) {

    return "Hello mshk.top";

  }

  //print name

  function print(string name) public pure returns (string) {

    return name;

  }

}

　　代码中有两个方法：say()方法是输出一段文字Hello mshk.top；print(string name)方法是输出传入的内容。

　　编辑migrations/1_initial_migration.js部署脚本，将我们刚才创建的Hello_mshk_top.sol文件设置到发布配置文件中，内容如下：

var Migrations = artifacts.require("./Migrations.sol");

var Hello_mshk_top = artifacts.require("./Hello_mshk_top.sol");

module.exports = function(deployer) {

  deployer.deploy(Migrations);

  deployer.deploy(Hello_mshk_top);

};

　　将项目使用truffle compile命令进行编译，编译后的文件都放在了./build/contracts目录下：

➜ /Users/lion/my_project/_eth/test_truffle >truffle compile

Compiling ./contracts/Hello_mshk_top.sol...

Compiling ./contracts/Migrations.sol...

Writing artifacts to ./build/contracts

　　Hello_mshk_top.sol编译后的文件是./build/contracts/Hello_mshk_top.json中，后面在部署到geth中，我们会用到。

　　

6、部署智能合约

　　编辑truffle.js配置文件，设置我们稍后要部署智能合约的位置，内容如下：

module.exports = {

    networks: {

        development: {

          host: "localhost",

          port: 8545,

          network_id: "*"

        }

    }

};

　　接下来，我们会使用上面的智能合约，分别在testRPC和geth中进行部署测试。

　　truffle的智能合约项目部署，使用下面的命令：

truffle migrate

　　这个命令会执行所有migrations目录下的js文件。如果之前执行过truffle migrate命令，再次执行，只会部署新的js文件，如果没有新的js文件，不会起任何作用。如果使用--reset参数，则会重新的执行所有脚本的部署。

　　如果要部署到指定的网络，可以使用--network参数，例如：

truffle migrate --network live

　　多个网络的配置格式如下：

networks: {

  development: {

    host: "localhost",

    port: 8545,

    network_id: "*" // match any network

  },

  live: {

    host: "178.25.19.88", // Random IP for example purposes (do not use)

    port: 80,

    network_id: 1,        // Ethereum public network

    // optional config values:

    // gas  Gas limit used for deploys. Default is 4712388

    // gasPrice Gas price used for deploys. Default is 100000000000 (100 Shannon).

    // from - default address to use for any transaction Truffle makes during migrations

    // provider - web3 provider instance Truffle should use to talk to the Ethereum network.

    //          - if specified, host and port are ignored.

  }

}

　　

6.1、将智能合约部署到 TestRPC 中测试

6.1.2、启动 TestRPC

　　直接输入testrpc命令，就可以调用起 TestRPC 客户端，启动 testrpc 经后，会默认创建10个帐号，Available Accounts是帐号列表，Private Keys是相对应的帐号密钥：

➜ /Users/lion >testrpc --gasLimit 0x800000000

EthereumJS TestRPC v6.0.1 (ganache-core: 2.0.0)

Available Accounts

==================

(0) 0x74650142c29e358b8f94a8c5d43345649009a4cd

......

Private Keys

==================

(0) f11fa29910cd639aeb6de6126f2f16e091c1da51956fefccafca0afc476fbc41

......

HD Wallet

==================

Mnemonic:      inquiry sense exit ice craft evoke april gym settle social cat uniform

Base HD Path:  m/44'/60'/0'/0'/{account_index}

Gas Limit

==================

34359738368

Listening on localhost:8545

　　

6.1.3、通过 truffle migrate 命令，对合约进行部署

　　使用truffle migrate命令，发布项目：

➜ /Users/lion/my_project/_eth/test_truffle >truffle migrate

Using network 'development'.

Running migration: 1_initial_migration.js

  Deploying Migrations...

  ... 0xd9e5fa242d29362e57e3da7b0bf6f71b72767972fc15240ed3a02d341e814a44

  Migrations: 0x4bedd1bb517ff9a54f6f3df8eba821ff16a4109b

  Deploying Hello_mshk_top...

  ... 0xc22ff050e189c2561d40250077ee4bf628f957899dfa8d0b5fa50e3ab7a896b0

  Hello_mshk_top: 0xa7ef5037ff81d7932e01b68a503ca4587f00b35c

Saving successful migration to network...

  ... 0x49505a54042f5f74146fbfafef63dd408cb0a7a0c66214ebbaa3217e443d792a

Saving artifacts...

　　

6.1.4、测试部署成功的智能合约

　　输入以下命令打开truffle控制台，测试刚才我们部署的Hello_mshk_top合约：

truffle(development)> var contract;

undefined

truffle(development)> Hello_mshk_top.deployed().then(function(instance){contract= instance;});

undefined

truffle(development)> contract.say()

'Hello mshk.top'

truffle(development)> contract.print("https://mshk.top")

'https://mshk.top'

　　var contract和javascript语法一样，表示声明一个contract变量。Hello_mshk_top.deployed().then(function(instance){contract= instance;})表示，将Hello_mshk_top合约主体，传递给contract变量。后面我们就可以直接使用变量contract分别调用say()方法和print('')，得到我们想要的结果。

　　

6.2、将智能合约部署到 Geth 1.7.2 私有链

6.2.1、新建 Geth 的创世区块文件，并初始化

　　新建一个test_truffle_geth目录，同时新建我们的创世区块文件genesis.json：

➜ /Users/lion/my_project/_eth >mkdir test_truffle_geth

➜ /Users/lion/my_project/_eth >cd test_truffle_geth

➜ /Users/lion/my_project/_eth/test_truffle_geth >vi genesis.json

　　genesis.json:

{

  "config": {

        "chainId": 10,

        "homesteadBlock": 0,

        "eip155Block": 0,

        "eip158Block": 0

    },

  "coinbase"   : "0x0000000000000000000000000000000000000000",

  "difficulty" : "0x20000",

  "extraData"  : "",

  "gasLimit"   : "0x8000000",

  "nonce"      : "0x0000000000000042",

  "mixhash"    : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",

  "parentHash" : "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",

  "timestamp"  : "0x00",

  "alloc": {}

}

　　初始化创世区块

➜ /Users/lion/my_project/_eth/test_truffle_geth >geth init ./genesis.json --datadir "./chain"

WARN [11-07|10:17:11] No etherbase set and no accounts found as default

INFO [11-07|10:17:11] Allocated cache and file handles         database=/Users/lion/my_project/_eth/test_truffle_geth/chain/geth/chaindata cache=16 handles=16

INFO [11-07|10:17:11] Writing custom genesis block

INFO [11-07|10:17:11] Successfully wrote genesis state         database=chaindata                                                          hash=ecf271…5269d6

INFO [11-07|10:17:11] Allocated cache and file handles         database=/Users/lion/my_project/_eth/test_truffle_geth/chain/geth/lightchaindata cache=16 handles=16

INFO [11-07|10:17:11] Writing custom genesis block

INFO [11-07|10:17:11] Successfully wrote genesis state         database=lightchaindata                                                          hash=ecf271…5269d6

　　

6.2.2、使用 RPC 方式运行 Geth

　　使用rpc方式运行geth

➜ /Users/lion/my_project/_eth/test_truffle_geth >geth \

  --identity "mshk.top etherum" \

  --rpcaddr 0.0.0.0 \

  --rpc \

  --rpcport 8545 \

  --maxpeers 2 \

  --rpcapi "db,eth,net,web3,debug" \

  --networkid 100 \

  --datadir "./chain" \

  --nodiscover

WARN [11-07|10:21:56] No etherbase set and no accounts found as default

INFO [11-07|10:21:56] Starting peer-to-peer node               instance="Geth/mshk.top etherum/v1.7.2-stable-1db4ecdc/darwin-amd64/go1.9.1"

INFO [11-07|10:21:56] Allocated cache and file handles         database=/Users/lion/my_project/_eth/test_truffle_geth/chain/geth/chaindata cache=128 handles=1024

WARN [11-07|10:21:56] Upgrading database to use lookup entries

INFO [11-07|10:21:56] Initialised chain configuration          config="{ChainID: 10 Homestead: 0 DAO: <nil> DAOSupport: false EIP150: <nil> EIP155: 0 EIP158: 0 Byzantium: <nil> Engine: unknown}"

INFO [11-07|10:21:56] Disk storage enabled for ethash caches   dir=/Users/lion/my_project/_eth/test_truffle_geth/chain/geth/ethash count=3

INFO [11-07|10:21:56] Disk storage enabled for ethash DAGs     dir=/Users/lion/.ethash                                             count=2

INFO [11-07|10:21:56] Initialising Ethereum protocol           versions="[63 62]" network=100

INFO [11-07|10:21:56] Database deduplication successful        deduped=0

INFO [11-07|10:21:56] Loaded most recent local header          number=0 hash=ecf271…5269d6 td=131072

INFO [11-07|10:21:56] Loaded most recent local full block      number=0 hash=ecf271…5269d6 td=131072

INFO [11-07|10:21:56] Loaded most recent local fast block      number=0 hash=ecf271…5269d6 td=131072

INFO [11-07|10:21:56] Regenerated local transaction journal    transactions=0 accounts=0

INFO [11-07|10:21:56] Starting P2P networking

INFO [11-07|10:21:56] RLPx listener up                         self="enode://eee1025474554baf3d42dc72fb6f13df8246b5ed879ca6a7764d3147c422ca2d10eba1dc6a9e609d3535794668d1e064548550683a8c34cfefbcf879b9cbaf2b@[::]:30303?discport=0"

INFO [11-07|10:21:56] IPC endpoint opened: /Users/lion/my_project/_eth/test_truffle_geth/chain/geth.ipc

INFO [11-07|10:21:56] HTTP endpoint opened: http://0.0.0.0:8545

INFO [11-07|10:21:56] Mapped network port                      proto=tcp extport=30303 intport=30303 interface=NAT-PMP(10.0.0.1)

　　

　　启动私有节点需要的参数：

参数名称 参数描述
identity 区块链的标示，随便填写，用于标示目前网络的名字
init 指定创世块文件的位置，并创建初始块
datadir 设置当前区块链网络数据存放的位置
port 网络监听端口 默认是30303
rpc 启动rpc通信，可以进行智能合约的部署和调试
maxpeers 网络节点的最大数量，默认是25
rpcapi 设置允许连接的rpc的客户端，一般为db,eth,net,web3
networkid 设置当前区块链的网络ID，用于区分不同的网络，是一个数字
console 启动命令行模式，可以在Geth中执行命令
dev 开发者模式，带调试模式的专有网络
nodiscover 私有链地址，不会被网上看到

　　

　　rpc方式启动geth以后，会一直停止在那里，没有办法在geth中进行任何输入。浏览一下我们刚才创建区块链数据的文件夹，会发现有一个geth.ipc文件。

➜ /Users/lion >ll /Users/lion/my_project/_eth/test_truffle_geth/chain

total 0

drwxr-xr-x  7 lion  staff  224 Nov  7 10:21 geth

srw-------  1 lion  staff    0 Nov  7 10:21 geth.ipc

drwx------  2 lion  staff   64 Nov  7 10:17 keystore

　　然后用下面这个命令，进入geth控制台：

➜ /Users/lion >geth attach ipc://Users/lion/my_project/_eth/test_truffle_geth/chain/geth.ipc

Welcome to the Geth JavaScript console!

instance: Geth/mshk.top etherum/v1.7.2-stable-1db4ecdc/darwin-amd64/go1.9.1

 modules: admin:1.0 debug:1.0 eth:1.0 miner:1.0 net:1.0 personal:1.0 rpc:1.0 txpool:1.0 web3:1.0

>

　　

6.2.3、在 Geth 中新建帐户，开始挖矿

　　创建一个帐户，并解锁用户一段时间(单位是秒)，然后启动挖矿

> web3.personal.newAccount("123456")

"0x0a67659a161410a4a1e0a5889ff05a1417915172"

> personal.unlockAccount(eth.accounts[0], "123456", 15000)

true

> miner.start(1)

null

　　过一会后查看下帐户地址的余额，将帐户地址赋值给变量acc0,可以看到里面有了以太币:

> acc0 = web3.eth.accounts[0]

"0xc90747b99362c41fa89d2e7dea1b5b8d9567b741"

> web3.eth.getBalance(acc0)

415000000000000000000

　　

6.2.4、在 Geth 中部署合约

　　这时，我们就要用到刚刚编译后的Hello_mshk_top.json文件了，打开https://www.bejson.com网址，把abi部分取出并转义。然后在geth中输入以下内容，将json转义后的内容，赋值给mshk_abi变量：

mshk_abi=JSON.parse('[{\"constant\":true,\"inputs\":[{\"name\":\"name\",\"type\":\"string\"}],\"name\":\"print\",\"outputs\":[{\"name\":\"\",\"type\":\"string\"}],\"payable\":false,\"stateMutability\":\"pure\",\"type\":\"function\"},{\"constant\":true,\"inputs\":[],\"name\":\"say\",\"outputs\":[{\"name\":\"\",\"type\":\"string\"}],\"payable\":false,\"stateMutability\":\"pure\",\"type\":\"function\"}]')

　　会得到下面的返回值：

[{

    constant: true,

    inputs: [{

        name: "name",

        type: "string"

    }],

    name: "print",

    outputs: [{

        name: "",

        type: "string"

    }],

    payable: false,

    stateMutability: "pure",

    type: "function"

}, {

    constant: true,

    inputs: [],

    name: "say",

    outputs: [{

        name: "",

        type: "string"

    }],

    payable: false,

    stateMutability: "pure",

    type: "function"

}]

　　找到Hello_mshk_top.json文件中的bytecode部分，然后在geth中，将值赋值给mshk_bytecode变量，在geth中输入以下内容：

mshk_bytecode="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"

　　评估下创建合约需要的手续费是207296gas：

> web3.eth.estimateGas({data: mshk_bytecode})

207296

　　部署合约，并将合约传递给mshk变量，在geth中输入以下内容：

mshk_Contract = web3.eth.contract(abi);

mshk_hello = mshk_Contract.new({from:acc0, data:mshk_bytecode, gas:300000}, function(e, contract){

    if(!e) {

      if(!contract.address) {

        console.log("Contract transaction send: TransactionHash: " + contract.transactionHash + " waiting to be mined...");

      } else {

        console.log("Contract mined! Address: " + contract.address);

        console.log(contract);

      }

    }

});

　　输入成功后，会看到下面的信息，0x1d055281899007cbe6865a48d0a79239dac8e486是合约创建成功的地址：

> Contract mined! Address: 0x1d055281899007cbe6865a48d0a79239dac8e486

[object Object]

　　

6.2.5、测试部署成功的智能合约

　　恭喜你，如果能看到上面的信息，说明智能合约已经部署成功了。接下来，我们可以使用下面的命令在geth中调用，刚刚部署成功的合约：

> mshk_hello.say()

"Hello mshk.top"

> mshk_hello.print("Hello https://mshk.top")

"Hello https://mshk.top"

　　通过这些章节的练习，你可以将之前章节中的代币合约、众筹合约进行部署。

　　

7、代币合约、高级代币合约、众筹合约项目地址

　　文章中使用的完整代码，存放在了github上面：https://github.com/idoall/truffle_solidity_contractsExample

　　

8、扩展阅读

upgrading-from-truffle-2-to-3

Full Stack Hello World Voting Ethereum Dapp Tutorial

Truffle Documentation

Building a smart contract using the command line

truffle3.0-integrate-nodejs

博文作者：迦壹

博客地址：Truffle 4.0、Geth 1.7.2、TestRPC在私有链上搭建智能合约

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