《精通以太坊》-以太坊測試網(wǎng)絡(luò)

原文：Ethereum Test Networks (Testnets)

什么是testnet？

測試網(wǎng)絡(luò)（簡稱testnet）用于模擬以太坊主網(wǎng)的行為。有一些公開的測試網(wǎng)絡(luò)只是替代的以太坊區(qū)塊鏈。這些網(wǎng)絡(luò)上的貨幣毫無價值，但它們?nèi)匀挥杏?，因為可以在不破壞以太坊主網(wǎng)或使用真錢的情況下測試合約和協(xié)議變更的功能。當以太坊協(xié)議的任何重大變化即將被包含在主網(wǎng)絡(luò)（簡稱主網(wǎng)絡(luò)）中時，其測試主要在這些測試網(wǎng)絡(luò)上完成。在將應(yīng)用程序部署到主網(wǎng)絡(luò)之前，大量開發(fā)人員還使用這些測試網(wǎng)絡(luò)來測試應(yīng)用程序。

使用Testnets

您可以連接到公共測試網(wǎng)絡(luò)，也可以生成自己的專用測試網(wǎng)絡(luò)。首先，讓我們使用公共測試網(wǎng)絡(luò)來更容易地進行設(shè)置。要使用公共testnet，需要一些testnet以及與該網(wǎng)絡(luò)的連接。對于testnet ether，使用“水龍頭”，緩慢分配測試ether，向任何要求的人“分配”少量。要連接到testnet，您需要一個以太坊客戶端，可以是完整的客戶端（如geth），也可以是通向完整客戶端的網(wǎng)關(guān)，例如MetaMask。

獲得測試以太

由于測試網(wǎng)絡(luò)不能用真錢操作，因此礦工保護測試網(wǎng)絡(luò)的動機很小。因此，測試網(wǎng)必須以不同方式保護自己免受濫用和攻擊。結(jié)果，為這些測試網(wǎng)絡(luò)創(chuàng)建了水龍頭，以便以受控的方式將免費的測試ether分配給開發(fā)人員（大多數(shù)水龍頭每隔幾秒左右分發(fā)一次ether）。這種受控的以太分配可防止用戶濫用鏈，因為提供有限的以太供應(yīng)會阻止用戶過多地寫入鏈或執(zhí)行過多的交易。此外，一些測試網(wǎng)已經(jīng)實現(xiàn)了身份驗證證明方案，其中使用水龍頭需要具有適當憑據(jù)的社交媒體站點的身份驗證。

連接到Testnets

Metamask

Metamask完全支持Ropsten、Kovan和Rinkeby測試網(wǎng)絡(luò)，但也可以連接到其他測試網(wǎng)和本地網(wǎng)絡(luò)。在Metamask中，只需單擊“主網(wǎng)絡(luò)”下拉菜單即可切換網(wǎng)絡(luò)。MetaMask還提供“購買”測試以太的選項，它可以引導(dǎo)您進入可以請求免費測試以太的水龍頭。如果使用Ropsten測試網(wǎng)，可以從Ropsten測試水龍頭服務(wù)獲得以太。您可以從此頁面訪問此水龍頭。它需要Metamask擴展才能工作。https://faucet.metamask.io/

Infura

當MetaMask連接到測試網(wǎng)絡(luò)時，它使用Infura服務(wù)提供程序進行JSON-RPC接口訪問。Infura產(chǎn)生的目的是為ConsenSys內(nèi)部項目提供穩(wěn)定可靠的RPC訪問。除了JSON-RPC API之外，Infura還提供REST（代表性狀態(tài)轉(zhuǎn)移）API，IPFS（行星際文件系統(tǒng)，即分布式存儲）API和Websockets（即流式）API。

Infura為以太坊主網(wǎng)、Ropsten、Kovan、Rinkeby和INFURAnet（Infura的自定義測試網(wǎng)）提供網(wǎng)關(guān)API。

要通過MetaMask使用Infura進行初級的操作，您不需要帳戶。要直接使用API??，您需要注冊一個帳戶并使用Infura提供的API密鑰。

有關(guān)Infura的更多信息，請訪問：

https://infura.io/

混合集成開發(fā)環(huán)境（IDE）

Remix IDE可用于在主網(wǎng)和測試網(wǎng)上部署和交互智能合約，包括Ropsten、Rinkeby和Kovan（使用Infura地址和API密鑰的Web3提供程序或通過Injected Web3使用MetaMask中選擇的網(wǎng)絡(luò)）和Ganache（ Web3 Provider Endpoint http://localhost:8545）

https://github.com/ethereum/remix/blob/master/docs/run_tab.rst https://medium.com/swlh/deploy-smart-contracts-on-ropsten-testnet-through-ethereum-remix-233cd1494b4b

Geth

Geth本身支持Ropsten和Rinkeby網(wǎng)絡(luò)。要連接到Ropsten網(wǎng)絡(luò)，請使用命令行參數(shù)：

geth --testnet

這將開始同步Ropsten區(qū)塊鏈。將在主Ethereum數(shù)據(jù)目錄中創(chuàng)建名為testnet的新目錄。密鑰庫目錄將在testnet內(nèi)創(chuàng)建，并將存儲您的testnet帳戶的私鑰。在寫這篇文章時，Ropsten區(qū)塊鏈明顯小于主要的以太坊區(qū)塊鏈：大約14GB的數(shù)據(jù)。由于testnet需要的資源較少，因此首先在testnet上設(shè)置和測試代碼更為簡單。

與testnet交互類似于mainnet。您可以通過運行以下命令啟動Geth testnet：

geth --testnet console

這使得可以執(zhí)行諸如打開新帳戶、檢查余額、檢查其他以太坊地址的余額等操作。當在Geth控制臺外部運行時，可以執(zhí)行與在mainnet上類似的操作，只需將--testnet參數(shù)添加到命令行指令即可。以列出所有可用的testnet帳戶及其地址為例，運行：

geth --testnet account list
Tip 雖然要小得多，但測試網(wǎng)仍需要一段時間才能完全同步。

您可以通過在geth interactive console中運行以下命令來檢查geth是否已完成同步testnet：

eth.getBlock("latest").number

一旦您的testnet節(jié)點完全同步，這應(yīng)該返回0以外的數(shù)字。您可以將數(shù)字與已知testnet塊瀏覽器中的最新塊進行比較，例如https://ropsten.etherscan.io/

同樣，要連接到Rinkeby測試網(wǎng)絡(luò)，請使用命令行參數(shù)：

geth --rinkeby

Parity

Parity客戶端支持Ropsten和Kovan測試網(wǎng)絡(luò)。您可以使用chain參數(shù)選擇要連接的網(wǎng)絡(luò)。例如，要同步Ropsten測試網(wǎng)絡(luò)：

parity --chain ropsten

同樣，要同步Kovan測試網(wǎng)絡(luò)，請使用：

parity --chain kovan

以太坊測試網(wǎng)絡(luò)深入

在這個階段你可能會想：“我理解為什么我可能會使用測試網(wǎng)絡(luò)。但為什么會有這么多呢？”

https://www.ethnews.com/ropsten-to-kovan-to-rinkeby-ethereums-testnet-troubles

工作證明（采礦）與權(quán)威證明（聯(lián)合簽名）

https://github.com/ethereum/guide/blob/master/poa.md

Morden（The Original Testnet）

https://blog.ethereum.org/2016/11/20/from-morden-to-ropsten/

Ropsten

如果你想在Ropsten網(wǎng)絡(luò)上開始測試合約，你可以從幾個水龍頭中找到Ropsten ethers。如果水龍頭不起作用，請嘗試不同的水龍頭。

Rinkeby

Rinkeby水龍頭位于https://faucet.rinkeby.io/。要請求測試以太，有必要在Twitter、Google Plus或Facebook上發(fā)布公開信息。 https://www.rinkeby.io/ https://rinkeby.etherscan.io/

Kovan

Kovan testnet支持請求測試以太的各種方法。更多信息可以在位于https://github.com/kovan-testnet/faucet/blob/master/README.md的Kovan testnet GitHub倉庫中找到。

以太經(jīng)典測試網(wǎng)絡(luò)

Morden

以太坊經(jīng)典目前運行Morden testnet的一個變體，該變體的特性與Ethereum Classic的live network保持一致。你可以通過連接的gastracker RPC或通過提供一個flag，連接到geth或parity。

以太坊測試網(wǎng)絡(luò)的歷史

Olympic、Morden到Ropsten、Kovan、Rinkeby

Olympic testnet（網(wǎng)絡(luò)ID：0）是Frontier的首個公共測試網(wǎng)（簡稱以太坊0.9）。它于2015年初推出，并于2015年中期被Morden取代時棄用。

Ethereum的Morden testnet（網(wǎng)絡(luò)ID：2）與Frontier一起推出，從2015年7月開始運行，直到2016年11月被棄用。雖然任何使用以太坊的人都可以創(chuàng)建一個測試網(wǎng)，但Morden是第一個“官方”公共測試網(wǎng)并取代了Olympic測試網(wǎng)。由于來自臃腫的區(qū)塊鏈的長同步時間以及Geth和Parity客戶之間的共識問題，testnet重新啟動并命名為Ropsten。

Ropsten（網(wǎng)絡(luò)ID：3）是Homestead的公共跨客戶端測試網(wǎng)絡(luò)，于2016年底推出，并作為公共測試網(wǎng)絡(luò)順利運行至2017年2月底。根據(jù)以太坊的核心開發(fā)人員PéterSzilágyi的說法， 2月是“惡意行為者決定濫用低PoW并逐漸將封鎖gas限制擴大到90億（從正常的470萬），此時發(fā)送巨大的交易使整個網(wǎng)絡(luò)陷入癱瘓”。Ropsten于2017年3月恢復(fù).https://github.com/ethereum/ropsten

Kovan（網(wǎng)絡(luò)ID：42）是Homestead的公共Parity測試網(wǎng)絡(luò)，由Parity的權(quán)威證明（PoA）一致性算法提供支持。testnet不受垃圾郵件攻擊，因為以太供應(yīng)由受信任方控制。那些受信任的組織是積極開發(fā)以太坊的公司。雖然看起來這應(yīng)該是以太坊的測試網(wǎng)絡(luò)問題的解決方案，但在以太坊社區(qū)中似乎存在關(guān)于Kovan測試網(wǎng)絡(luò)的共識問題。https://github.com/kovan-testnet/proposal

Rinkeby（網(wǎng)絡(luò)ID：4）是Homestead的公共Geth測試網(wǎng)絡(luò)，由Ethereum團隊于2017年4月啟動并使用PoA共識協(xié)議。以Stockholm的地鐵站命名，它幾乎不受垃圾郵件攻擊（因為以太網(wǎng)供應(yīng)由受信任方控制）。請參閱EIP 225：https://github.com/ethereum/EIPs/issues/225

工作證明（采礦）與權(quán)威證明（聯(lián)合簽名）

https://github.com/ethereum/guide/blob/master/poa.md

TODO：寫出兩種機制的利弊

工作證明是一種協(xié)議，其中必須執(zhí)行挖掘（昂貴的計算機計算）以在區(qū)塊鏈（分布式分類帳本）上創(chuàng)建新區(qū)塊（無信任交易）。缺點：能源效率低下。集中的哈希能源與集中的采礦場，而不是真正的去中心化。挖掘新區(qū)塊所需的大量計算能力及其對環(huán)境的影響。

權(quán)威證明是一種協(xié)議，僅將授權(quán)負載分配給授權(quán)和可信賴的簽名者，并且這些簽名者可以自行決定在任何時間以怎樣的創(chuàng)建頻率來創(chuàng)建新區(qū)塊。https://github.com/ethereum/EIPs/issues/225 優(yōu)點：通過算法選擇擁有最多身份的區(qū)塊鏈參與者，以獲得驗證區(qū)塊以交付交易的權(quán)利。

https://www.deepdotweb.com/2017/05/21/generalized-proof-activity-poa-forking-free-hybrid-consensus/

運行本地測試網(wǎng)絡(luò)

Ganache：以太坊開發(fā)的個人區(qū)塊鏈

您可以使用Ganache部署合約，開發(fā)應(yīng)用程序并運行測試。它可用作Windows、Mac和Linux的桌面應(yīng)用程序。

網(wǎng)站：http：//truffleframework.com/ganache

Ganache CLI：Ganache作為命令行工具

該工具以前稱為“ethereumJS TestRPC”。

https://github.com/trufflesuite/ganache-cli/

$ npm install -g ganache-cli

讓我們開始以太坊區(qū)塊鏈協(xié)議的節(jié)點模擬。

  • [ ]檢查--networkId和--port標志值是否與truffle.js中的配置--gasLimit相匹配
  • [ ]檢查標志值是否與https://ethstats.net上顯示的最新主網(wǎng)絡(luò)Gas Limit（即8000000 gas）相匹配，以避免遇到out of gas不必要地異常。請注意，--gasPrice400,000,000表示gas價格為4 gwei。
  • [ ]可選擇輸入--mnemonic標志值以恢復(fù)以前的HD錢包和相關(guān)地址
$ ganache-cli \
  --networkId = 3 \
  --port =“8545”
  --verbose \
  --gasLimit = 8000000 \
  --gasPrice = 4000000000;
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