[区块链]以太坊客户端和全节点运行

什么是以太坊客户端

? 以太坊客户端是一个软件应用程序，它实现以太坊规范并通过p2p
网络与其他以太坊客户端进行通信。如果不同的以太坊客户端符合
参考规范和标准化通信协议，则可以进行相互操作。
? 以太坊是一个开源项目，由“黄皮书”正式规范定义。除了各种以
太坊改进提案之外，此正式规范还定义了以太坊客户端的标准行为。
? 因为以太坊有明确的正式规范，以太网客户端有了许多独立开发的
软件实现，它们之间又可以彼此交互。

以太坊的多种客户端

? go-ethereum ( Go )
官方推荐，开发使用最多
地址：https://github.com/ethereum/go-ethereum
? parity ( Rust )
最轻便客户端，在历次以太坊网络攻击中表现卓越
地址：https://github.com/ethcore/parity/releases
? cpp-ethereum (C++)
地址：https://github.com/ethereum/cpp-ethereum
? pyethapp (python)
地址：https://github.com/heikoheiko/pyethapp
? ethereumjs-lib ( javascript )
地址：https://github.com/ethereumjs/ethereumjs-lib
? EthereumJ / Harmony ( Java )
地址：https://github.com/ethereum/ethereumj

以太坊全节点

? 全节点是整个主链的一个副本，存储并维护链上的所有数据，并随
时验证新区块的合法性。

? 区块链的健康和扩展弹性，取决于具有许多独立操作和地理上分散
的全节点。每个全节点都可以帮助其他新节点获取区块数据，并提
供所有交易和合约的独立验证。

? 运行全节点将耗费巨大的成本，包括硬件资源和带宽。

? 以太坊开发不需要在实时网络（主网）上运行的全节点。我们可以
使用测试网络的节点来代替，也可以用本地私链，或者使用服务商
提供的基于云的以太坊客户端；这些几乎都可以执行所有操作。

远程客户端和轻节点

? 远程客户端
不存储区块链的本地副本或验证块和交易。这些客户端一般只提
供钱包的功能，可以创建和广播交易。远程客户端可用于连接到
现有网络，MetaMask 就是一个这样的客户端。

? 轻节点
不保存链上的区块历史数据，只保存区块链当前的状态。轻节点
可以对块和交易进行验证。

全节点的优缺点

优点
? 为以太坊网络的灵活性和抗审查性提供有力支持。
? 权威地验证所有交易。
? 可以直接与公共区块链上的任何合约交互。
? 可以离线查询区块链状态（帐户，合约等）。
? 可以直接把自己的合约部署到公共区块链中。
缺点
? 需要巨大的硬件和带宽资源，而且会不断增长。
? 第一次下载往往需要几天才能完全同步。
? 必须及时维护、升级并保持在线状态以同步区块。

公共测试网络节点的优缺点

优点
? 一个 testnet 节点需要同步和存储更少的数据，大约10GB，具体取决
于不同的网络。
? 一个 testnet 节点一般可以在几个小时内完全同步。
? 部署合约或进行交易只需要发送测试以太，可以从“水龙头”免费获
得。
? 测试网络是公共区块链，有许多其他用户和合约运行（区别于私链）。

缺点
? 测试网络上使用测试以太，它没有价值。因此，无法测试交易对手的
安全性，因为没有任何利害关系。
? 测试网络上的测试无法涵盖所有的真实主网特性。例如，交易费用虽
然是发送交易所必需的，但由于gas免费，因此 testnet 上往往不会考
虑。而且一般来说，测试网络不会像主网那样经常拥堵

本地私链的优缺点

优点
? 磁盘上几乎没有数据，也不同步别的数据，是一个完全“干净”的
环境。
? 无需获取测试以太，你可以任意分配以太，也可以随时自己挖矿获
得。
? 没有其他用户，也没有其他合约，没有任何外部干扰。

缺点
? 没有其他用户意味与公链的行为不同。发送的交易并不存在空间或
交易顺序的竞争。
? 除自己之外没有矿工意味着挖矿更容易预测，因此无法测试公链上
发生的某些情况。
? 没有其他合约，意味着你必须部署要测试的所有内容，包括所有的

运行全节点的要求

? 最低要求
? 双核以上CPU
? 硬盘存储可用空间至少80GB
? 如果是SSD，需要4GB 以上 RAM，如果是HDD，至少8GB RAM
? 8 MB/s下载带宽
? 推荐配置
? 四核以上的快速CPU
? 16GB 以上 RAM
? 500GB 以上可用空间的快速SSD
? 25+ MB/s下载带宽

Geth ( Go-Ethereum )

Geth是由以太坊基金会积极开发的 Go 语言实现，因此被认为是以
太坊客户端的“官方”实现。

? 通常，每个基于以太坊的区块链都有自己的Geth实现。
? 以太坊的 Geth github 仓库链接：
https://github.com/ethereum/go-ethereum
JSON-RPC
? 以太坊客户端提供了API 和一组远程调用（RPC）命令，这些命令
被编码为 JSON。这被称为 JSON-RPC API。本质上，JSON-RPC 
API 就是一个接口，允许我们编写的程序使用以太坊客户端作为网
关，访问以太坊网络和链上数据。
? 通常，RPC 接口作为一个 HTTP 服务，端口设定为 8545。出于安
全原因，默认情况下，它仅限于接受来自 localhost 的连接。
? 要访问JSON-RPC API，我们可以使用编程语言编写的专用库，例
如JavaScript的 web3.js。 ? 或者也可以手动构建HTTP请求并发送/接收JSON编码的请求，如：
$ curl -X POST -H "Content-Type: application/json" --data \
'{"jsonrpc":"2.0","method":"web3_clientVersion",
"params":[],"id":1
}' \ http://localhost:8545