搭建以太坊私有链与创建ERC20代币完整指南

本文将详细介绍如何在本地搭建以太坊私有测试链，并基于此创建和部署符合ERC20标准的自定义代币。通过分步操作，您将掌握区块链开发的核心流程。

环境准备与工具安装

获取以太坊钱包

首先需要下载以太坊官方钱包客户端。Ethereum Wallet（或Mist）是常用选择，两者功能基本一致，任选其一即可。

安装Geth客户端

Geth是以太坊的官方命令行客户端，用于与区块链进行交互。

macOS系统：推荐使用Homebrew进行安装
```
brew install geth
```
其他平台：请参考官方文档的安装指南

创建私有链网络

配置创世区块

创世区块是区块链的起点，需要创建genesis.json文件来定义私有链的初始参数：

{
  "config": {
    "chainId": 33,
    "homesteadBlock": 0,
    "eip155Block": 0,
    "eip158Block": 0
  },
  "nonce": "0x0000000000000033",
  "timestamp": "0x0",
  "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "gasLimit": "0x8000000",
  "difficulty": "0x100",
  "mixhash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
  "coinbase": "0x3333333333333333333333333333333333333333",
  "alloc": {}
}

初始化与启动私有链

执行以下命令初始化区块链数据目录：

geth init genesis.json --datadir ~/Library/Ethereum

启动私有链节点：

geth --networkid 10 --rpc --rpcapi "admin,debug,eth,miner,net,personal,shh,txpool,web3" --rpcaddr "0.0.0.0" --rpccorsdomain "*" --nodiscover --dev console

设置挖矿账户

在新终端窗口中连接节点并启动挖矿：

geth attach 'http://127.0.0.1:8545'
miner.start(1)

若出现账户错误，需指定挖矿收益地址：

miner.setEtherbase("您的钱包地址")

验证连接

启动以太坊钱包应用，确认已成功连接到私有链网络。如果显示同步节点数据，请检查私链是否正常启动。

开发ERC20代币合约

合约代码结构

ERC20是以太坊上最流行的代币标准，定义了代币的基本功能和接口。以下是一个固定供应量代币的实现示例：

pragma solidity ^0.4.19;

contract ERC20Interface {
    function totalSupply() constant returns (uint256 totalSupply);
    function balanceOf(address _owner) constant returns (uint256 balance);
    function transfer(address _to, uint256 _value) returns (bool success);
    function transferFrom(address _from, address _to, uint256 _value) returns (bool success);
    function approve(address _spender, uint256 _value) returns (bool success);
    function allowance(address _owner, address _spender) constant returns (uint256 remaining);
    
    event Transfer(address indexed _from, address indexed _to, uint256 _value);
    event Approval(address indexed _owner, address indexed _spender, uint256 _value);
}

contract FixedSupplyToken is ERC20Interface {
    string public constant symbol = "XC";
    string public constant name = "X Coin";
    uint8 public constant decimals = 18;
    uint256 _totalSupply = 100000000000000000000000000000;
    
    address public owner;
    mapping(address => uint256) balances;
    mapping(address => mapping (address => uint256)) allowed;
    
    modifier onlyOwner() {
        assert(msg.sender == owner);
        _;
    }
    
    function FixedSupplyToken(string _symbol, string _name) public {
        owner = msg.sender;
        balances[owner] = _totalSupply;
    }
    
    // 其余接口实现...
}

将上述代码保存为FixedSupplyToken.sol文件。

构建部署环境

初始化Node.js项目

创建项目目录并初始化：

mkdir contract-project
cd contract-project
npm init -y

安装必要的开发依赖：

npm install ganache-cli solc web3

项目结构安排

创建以下目录结构：

project-root/
├── build/           # 编译输出目录
├── contracts/       # 智能合约文件
├── compile.js       # 编译脚本
├── deploy.js        # 部署脚本
└── package.json

编写编译脚本

创建compile.js文件处理合约编译：

const solc = require('solc');
const fs = require('fs');
const path = require('path');

const contractPath = path.resolve(__dirname, 'contracts', 'FixedSupplyToken.sol');
const sourceCode = fs.readFileSync(contractPath, 'utf8');

const output = solc.compile(sourceCode, 1);

for (let contractName in output.contracts) {
    const bytecode = output.contracts[contractName].bytecode;
    const abi = JSON.parse(output.contracts[contractName].interface);
    
    const buildPath = path.resolve(__dirname, 'build', contractName.replace(':', '') + '.json');
    fs.writeFileSync(buildPath, JSON.stringify({ bytecode, abi }, null, 2));
}

编写部署脚本

创建deploy.js处理合约部署：

const Web3 = require('web3');
const fs = require('fs');
const path = require('path');

const web3 = new Web3('http://127.0.0.1:8545');
const contractPath = path.resolve(__dirname, 'build', 'FixedSupplyToken.json');
const contractData = JSON.parse(fs.readFileSync(contractPath, 'utf8'));

async function deploy() {
    const accounts = await web3.eth.getAccounts();
    
    // 解锁账户（如果需要）
    await web3.eth.personal.unlockAccount(accounts[0], "您的密码", 15000);
    
    const contract = new web3.eth.Contract(contractData.abi);
    
    const deployedContract = await contract.deploy({
        data: '0x' + contractData.bytecode,
        arguments: ["MT", "My TOKEN"]
    }).send({
        from: accounts[0],
        gas: 1500000,
        gasPrice: web3.utils.toWei('0.0000002', 'ether')
    });
    
    console.log('合约部署地址:', deployedContract.options.address);
}

deploy();

执行部署操作

编译智能合约

运行编译脚本：

node compile.js

成功编译后，将在build目录生成包含ABI和字节码的JSON文件。

部署到私有链

执行部署命令：

node deploy.js

部署过程中，挖矿终端会显示区块打包信息。部署成功后，会返回合约地址。

👉 获取更多区块链开发工具与资源

添加代币到钱包

将返回的合约地址添加到以太坊钱包的代币跟踪列表中，即可查看代币余额和进行转账操作。

测试与验证

创建多个测试账户进行代币转账测试，验证合约功能是否正常：

检查余额查询功能
测试代币转账交易
验证授权机制工作正常

常见问题

私有链连接失败怎么办？

确保geth节点正常运行且网络ID配置正确。检查防火墙设置，确保8545端口可用。

合约部署时显示账户锁定错误？

需要先解锁发送交易的账户：

web3.eth.personal.unlockAccount(账户地址, "密码", 解锁时长)

如何修改代币参数？

直接修改Solidity合约代码中的常量值，如代币名称、符号、总供应量等，然后重新编译和部署。

交易一直处于pending状态？

确认私有链的挖矿功能已开启，需要有活跃的矿工处理交易。

如何与其他DApp交互？

通过合约ABI和地址，任何Web3兼容的应用都可以与您的代币合约进行交互。

ERC20标准必须实现哪些方法？

必须实现balanceOf、transfer、transferFrom、approve、allowance等核心方法，以及相应的Transfer和Approval事件。

通过本指南，您已经掌握了创建以太坊私有链和部署自定义代币的完整流程。这些技能为进一步开发区块链应用奠定了坚实基础。