以太坊本地开发节点

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这是一个用于学习和开发的本地以太坊区块链节点环境，使用 Hardhat + Ganache v7 + ethers.js。

🛠️ 技术栈

• Hardhat v2.19.5 - 以太坊开发环境
• Ganache v7.9.2 - 本地区块链节点（支持最新 EVM）
• ethers.js v5.7.2 - 以太坊 JavaScript 库
• Solidity 0.8.20 - 智能合约语言
• Mocha + Chai - 测试框架

📋 前置要求

• Node.js (v20 或更高版本) - 推荐 v20 LTS
• npm (v10+)

快速开始

1. 配置 Node.js 版本

本项目需要 Node.js v20+。如果你还没有，使用 nvm：

# 安装 nvm (如果还没有)
curl -o- https://raw.githubusercontent.com/nvm-sh/nvm/v0.39.0/install.sh | bash
source ~/.bashrc

# 安装并使用 Node.js 20
nvm install 20
nvm use 20
nvm alias default 20

2. 安装依赖

make install
# 或
npm install

3. 启动本地以太坊节点

在一个终端窗口中运行：

make node

这将启动一个本地以太坊节点（Ganache v7）：

• RPC URL: http://127.0.0.1:8545
• Chain ID: 1337
• 自动生成 10 个测试账户，每个账户有 10000 ETH
• 支持自动挖矿
• 使用固定助记词（便于开发）

节点启动后会显示所有可用账户及其私钥。

4. 查看账户信息

在另一个终端窗口中运行：

make accounts

5. 编译合约

make compile

编译使用 Hardhat，生成 ABI 和字节码，保存在 artifacts/ 目录。

6. 部署合约

确保节点正在运行，然后：

make deploy

这将：

• 部署 SimpleStorage 合约
• 设置初始值为 42
• 保存合约地址到 deployment.json

7. 与合约交互

make interact

这将执行以下操作：

• 读取合约当前存储的值
• 设置新值为 100
• 增加 50（最终值 150）
• 查询所有事件日志

📁 项目结构

eth/
├── contracts/              # 智能合约
│   └── SimpleStorage.sol
├── scripts/               # 脚本
│   ├── deploy-hardhat.js  # Hardhat 部署脚本
│   ├── interact-hardhat.js # Hardhat 交互脚本
│   ├── deploy.js          # 原生 ethers.js 脚本（备用）
│   ├── interact.js        # 原生 ethers.js 脚本（备用）
│   └── accounts.js        # 账户查询脚本
├── test/                  # 测试文件
│   └── SimpleStorage.test.js
├── examples/              # 学习示例
│   ├── basic-operations.js
│   ├── contract-events.js
│   └── wallet-operations.js
├── artifacts/             # 编译输出（Hardhat生成）
├── cache/                 # 编译缓存
├── deployment.json        # 部署信息
├── hardhat.config.js      # Hardhat 配置
├── package.json           # 项目依赖
├── makefile              # 快捷命令
├── start-node.sh         # 节点启动脚本
└── README.md             # 说明文档

🔧 可用命令

命令	说明
make help	显示所有可用命令
make install	安装依赖
make node	启动 Ganache v7 节点（允许远程访问）
make node-local	启动节点（仅本机访问）
make stop	停止节点
make compile	编译智能合约（Hardhat）
make deploy	部署合约到本地节点
make interact	与合约交互（读写数据、查询事件）
make accounts	查看所有账户及余额
make test	运行测试套件
make clean	清理编译文件

📝 代码示例

基础连接

创建一个新的 JavaScript 文件来与本地节点交互：

const { ethers } = require('ethers');

// 连接到本地节点
const provider = new ethers.providers.JsonRpcProvider('http://127.0.0.1:8545');

async function main() {
  // 获取区块号
  const blockNumber = await provider.getBlockNumber();
  console.log('当前区块高度:', blockNumber);
  
  // 获取账户
  const accounts = await provider.listAccounts();
  console.log('第一个账户:', accounts[0]);
  
  // 获取余额
  const balance = await provider.getBalance(accounts[0]);
  console.log('余额:', ethers.utils.formatEther(balance), 'ETH');
}

main();

与合约交互

const { ethers } = require('ethers');
const fs = require('fs');

async function interactWithContract() {
  // 连接到本地节点
  const provider = new ethers.providers.JsonRpcProvider('http://127.0.0.1:8545');
  
  // 获取签名者
  const signer = provider.getSigner();
  
  // 读取合约信息
  const deployment = JSON.parse(fs.readFileSync('deployment.json', 'utf8'));
  const artifact = JSON.parse(fs.readFileSync('artifacts/SimpleStorage.json', 'utf8'));
  
  // 连接到合约
  const contract = new ethers.Contract(
    deployment.contractAddress,
    artifact.abi,
    signer
  );
  
  // 读取数据（不消耗 gas）
  const value = await contract.get();
  console.log('存储的值:', value.toString());
  
  // 写入数据（需要 gas）
  const tx = await contract.set(200);
  await tx.wait(); // 等待交易确认
  console.log('新值已设置');
  
  // 监听事件
  contract.on('DataStored', (oldValue, newValue, setter) => {
    console.log('值变化:', oldValue.toString(), '->', newValue.toString());
  });
}

interactWithContract();

发送 ETH

const { ethers } = require('ethers');

async function sendETH() {
  const provider = new ethers.providers.JsonRpcProvider('http://127.0.0.1:8545');
  const signer = provider.getSigner();
  
  // 发送 1 ETH
  const tx = await signer.sendTransaction({
    to: '0x70997970C51812dc3A010C7d01b50e0d17dc79C8',
    value: ethers.utils.parseEther('1.0')
  });
  
  console.log('交易哈希:', tx.hash);
  await tx.wait();
  console.log('交易已确认');
}

sendETH();

🔐 测试账户信息

默认助记词：

test test test test test test test test test test test junk

默认账户（前 3 个）：

账户 #0: 0xf39Fd6e51aad88F6F4ce6aB8827279cffFb92266
私钥: 0xac0974bec39a17e36ba4a6b4d238ff944bacb478cbed5efcae784d7bf4f2ff80

账户 #1: 0x70997970C51812dc3A010C7d01b50e0d17dc79C8
私钥: 0x59c6995e998f97a5a0044966f0945389dc9e86dae88c7a8412f4603b6b78690d

账户 #2: 0x3C44CdDdB6a900fa2b585dd299e03d12FA4293BC
私钥: 0x5de4111afa1a4b94908f83103eb1f1706367c2e68ca870fc3fb9a804cdab365a

⚠️ 这些账户仅用于本地开发，切勿在生产环境使用！

📚 SimpleStorage 合约说明

这是一个简单的存储合约，包含以下功能：

函数

• get() - 获取存储的值（只读）
• set(uint256 x) - 设置新值
• increment(uint256 x) - 增加值
• owner() - 获取合约所有者地址

事件

• DataStored(uint256 oldValue, uint256 newValue, address setter) - 当值改变时触发

🧪 添加自己的合约

1. 在 contracts/ 目录创建新的 .sol 文件
2. 运行 make compile （Hardhat 会自动编译所有合约）
3. 创建对应的部署脚本（参考 scripts/deploy-hardhat.js）
4. 部署并测试

💡 学习资源

• Hardhat 文档 - 开发框架
• Ethers.js v5 文档 - JavaScript 库
• Solidity 文档 - 智能合约语言
• 以太坊开发文档 - 官方开发指南
• Ganache 文档 - 本地节点
• OpenZeppelin - 标准合约库

📌 注意事项

1. Node.js 版本: 需要 v20 或更高版本（建议使用 nvm 管理）
2. 数据不持久化: 每次重启节点，所有数据都会重置
3. 仅用于开发: 这是本地测试网络，不要用真实私钥
4. Gas 费用低: 本地节点的 Gas 价格与主网不同
5. 自动挖矿: 交易立即被打包确认
6. 固定助记词: 便于开发，但不要在生产中使用
7. 远程访问: make node 允许局域网访问，make node-local 仅本机

🛑 停止节点

make stop

或者在运行节点的终端按 Ctrl+C。

🔧 故障排查

无法连接到节点

确保节点正在运行：

make node

验证节点状态：

ps aux | grep ganache

编译失败

检查 Solidity 语法，确保使用 0.8.x 版本。Hardhat 会自动检测错误。

部署失败

1. 检查节点是否运行（make stop 然后 make node）
2. 确保账户有足够的 ETH
3. 查看错误信息

Node.js 版本问题

如果遇到 Node.js 版本错误：

nvm install 20
nvm use 20

下一步

现在你已经有了一个完整的本地以太坊开发环境！你可以：

1. 修改 SimpleStorage 合约，添加新功能
2. 创建自己的智能合约
3. 学习 Solidity 语言
4. 尝试更复杂的合约交互
5. 构建 DApp 前端

Happy Coding! 🎉