Eth全节点挖矿教程，从零开始搭建以太坊全节点并参与挖矿详解

随着以太坊（Ethereum，简称ETH）生态的不断发展和“the merge”后权益证明（PoS）共识机制的引入，传统的“挖矿”概念已转变为“验证”，对于许多希望深度参与以太坊网络、支持去中心化，并可能通过运行全节点获得一定激励（如质押、潜在的未来奖励等）搭建和维护一个以太坊全节点仍然是至关重要的第一步，本文将详细介绍如何从零开始搭建一个以太坊全节点，并探讨在当前PoS时代下“挖矿”的含义与实践。

什么是以太坊全节点？

以太坊全节点是完整存储以太坊区块链所有数据（包括所有交易历史、智能合约代码、状态信息等）并参与网络共识验证的计算机，它能够独立验证所有交易和区块的有效性，无需依赖其他节点,运行全节点有助于：

1. 增强网络去中心化：节点越多，网络越健壮,抗审查能力越强。
2. 数据自主可控：可以自己查询链上数据,无需信任第三方服务商。
3. 参与网络治理：某些社区治理投票可能需要全节点参与。
4. 为质押和验证做准备：在PoS时代，成为验证者（Validator）通常需要先运行一个功能完善的客户端（即全节点软件）。

搭建Eth全节点前的准备工作

1. 硬件要求：

   • CPU：推荐多核现代处理器，如Intel Core i5/i7或AMD Ryzen 5/7及以上，核心数越多,同步和验证速度越快。
   • 内存（RAM）：至少16GB，推荐32GB或更高，因为以太坊状态数据较大,内存不足会导致同步缓慢或失败。
   • 存储（SSD）：至少1TB高速SSD（NVMe SSD更佳），以太坊区块链数据大小已超过1TB，并且持续增长，HDD速度太慢,不推荐用于全节点。
   • 网络：稳定的宽带连接，推荐上传/下载速度至少10Mbps以上，且最好是公网IP，端口能够开放（后续会提到）。
   • 操作系统：推荐Linux（如Ubuntu 20.04/22.04 LTS），因其稳定性和对以太坊客户端的良好支持，Windows和macOS也可行,但教程和社区支持相对Linux较少。

2. 软件要求：

   • 一台可以联网的计算机。
   • 基本的命令行操作知识（Linux环境下尤为重要）。
   • （可选）远程管理工具（如SSH for Linux, RDP for Windows）。

3. 心理准备：

   • 时间成本：首次同步全节点可能需要数天甚至数周，取决于你的网络速度和硬件性能,尤其是同步历史数据。
   • 维护成本：需要定期更新客户端软件，监控系统状态,确保网络稳定。
   • 电费成本：长时间运行计算机会产生一定的电费支出。

搭建以太坊全节点详细步骤（以Linux Ubuntu为例）

步骤1：系统准备

1. 安装Ubuntu系统：从Ubuntu官网下载LTS版本镜像，制作启动盘并安装，建议使用Ubuntu 22.04 LTS。
2. 更新系统：

   sudo apt update && sudo apt upgrade -y

3. 安装必要工具：

   sudo apt install -y git wget curl build-essential libssl-dev libffi-dev python3-pip python3-dev

步骤2：选择并安装以太坊客户端

以太坊有多个客户端实现，你可以选择其中一个,目前主流且推荐的有：

• Prysm（Go语言实现，用户友好,功能丰富）
• Lodestar（Node.js/TypeScript实现,性能较好）
• Lodestar（与Prysm类似,选择其一即可）
• Nethermind（.NET实现,性能优秀）
• Geth（Go语言实现，最早的客户端之一,功能全面）

本文以Prysm为例进行介绍。

1. 安装Prysm：

   

   # 创建Prysm工作目录
   mkdir -p ~/prysm/ && cd ~/prysm/
   # 下载并安装Prysm
   git clone https://github.com/prysmaticlabs/prysm.git
   cd prysm/
   make install

   安装完成后，prysm命令应该可用。

步骤3：配置并启动全节点

1. 初始化节点：

   prysm beacon-chain init --datadir=~/.prysm/

   这会在你的用户目录下创建.prysm文件夹来存储节点数据。

2. 创建配置文件（可选，但推荐）： 你可以创建一个配置文件来指定参数，如数据目录、监听地址等,或者直接通过命令行参数启动。

3. 启动全节点： Prysm由两个主要组件组成：Beacon Chain（信标链）和Validator（验证器，仅质押时需要），我们先启动全节点（Beacon Chain）：

   prysm beacon-chain --datadir=~/.prysm/ --http --http.addr="0.0.0.0" --http.port="4000" --p2p-host-ip=<你的公网IP> --fallback-discovery-enabled=true

   参数说明：

   • --datadir：指定数据目录。
   • --http --http.addr="0.0.0.0" --http.port="4000"：开启HTTP API服务,方便后续查询和管理。
   • --p2p-host-ip：设置你的公网IP地址,让其他节点可以找到你。
   • --fallback-discovery-enabled=true：启用备用发现机制。

   如果你希望节点在后台运行，可以使用nohup或systemd等工具管理进程，例如使用nohup：

   nohup prysm beacon-chain --datadir=~/.prysm/ --http --http.addr="0.0.0.0" --http.port="4000" --p2p-host-ip=<你的公网IP> --fallback-discovery-enabled=true > prysm.log 2>&1 &

步骤4：同步节点

启动后，节点会开始从其他全节点同步数据,这个过程可能非常耗时。

• 检查同步状态： 你可以通过Prysm的HTTP API检查同步状态：

  curl http://localhost:4000/eth/v1/node/syncing

  如果返回{"data":{"head_slot":"...","sync_distance":"...","is_syncing":true}}，表示正在同步中；如果is_syncing为false,则表示已同步完成。

• 加速同步（可选）： 一些客户端支持“快照同步”或使用第三方服务（如Infura, Alchemy）的初始同步数据，可以大大缩短同步时间，具体方法请参考你所选客户端的官方文档,Prysm支持从快照文件启动。

Eth全节点“挖矿”的新含义与实践

在“The Merge”之后，以太坊不再使用工作量证明（PoW）机制进行“挖矿”，而是转向权益证明（PoS），传统的“挖矿”（通过算力竞争打包区块）已成为历史。

当前PoS时代的“挖矿”实际上是成为“验证者”（Validator）：

1. 成为验证者的条件：

   • 拥有至少 32个ETH 作为质押金。
   • 运行一个功能正常的以太坊全节点客户端（如前面搭建的Prysm, Lodestar等）。
   • 该客户端需要配置为验证者模式,并连接到信标链。

2. 如何成为验证者：

   • 创建验证者账户：使用你的客户端工具（如Prysm的prysmctl）创建验证者密钥。

     prysmctl wallet create --wallet-dir=~/.prysm/validators --wallet-password-file=~/.prysm/wallet-password --accept-terms-of-use

     按提示设置并保存好钱包密码。

   • 导入ETH：将至少32个ETH转账到你刚刚创建的验证者账户地址（可以通过客户端工具查看地址）。
   • 激活验证者：使用客户端工具将你的验证者信息注册到以太坊信标链。

     prysmctl validator activate --accounts-dir=~/.prysm/validators --wallet-password-file=~/.prysm/wallet-password

     激活后，