Geth ノードとは何か、実行方法

GethとNodeの入門

Ethereumノードとは、Ethereumブロックチェーンネットワークの一部を構成するコンピュータです。これらのノードは、ブロックを検証し、保存し、時にはブロックを生成するソフトウェアを実行する実際のコンピュータです。

「クライアント」とは、実際のソフトウェアの名称です。これにより、JSON-RPC APIを通じてブロックチェーンとやり取りし、ブロックチェーンを読み取り検証し、スマートコントラクトの読み書きを行うことができます。

Gethはこれらのクライアントの1つであり、最も広く使われているものの1つです。Go言語で書かれており、Ethereum Foundationで働く人々やその他の協力者によって開発が続けられています。

Gethの特徴:

• 「geth console」で実行できるJavaScriptコンソールが付属しています。
• 他のJavaScriptクライアント(web3js)と連携できます。
• Sepoliaなどのテストネットが組み込まれています(または独自のプライベートEthereumネットワークを構築できます)
• 他のEthereumノードの標準として扱われることが多いです。

このAlchemyの最新ブログでは、Gethノードのインストールと実行方法を学びます。

ネットワーク(MainnetとTestnet)とGeth

Gethノードを理解するには、Ethereumのさまざまなネットワークを理解する必要があります。

Ethereumには、すべてのトランザクションが行われる単一のコアネットワーク(Mainnet)がありますが、動作確認のために構築された他のテストネットワーク(Testnet)も利用されています。ローカルホスト以外でブロックチェーンの機能を試すには、こうした「実験用」ブロックチェーンの使用を検討してください。

1. Mainnet

Ethereum mainnetは、Ethereumを生成するために使われるネットワークです。ETHはマイニングしたり取引所で取引したりでき、常に利用可能です。

2. Sepolia

Sepoliaは、Geth開発者が現在使用すべきEthereumテストネットです。Ethereumのコア開発者が維持するProof of Stakeネットワークであり、Ropsten、Rinkeby、Kovan、Goerli、Kilnなどの旧テストネットは廃止されています。

Sepoliaでの構築を始めるには、faucetからSepolia ETHを入手してください。

Gethノードとは

Gethを使えば、独自のプライベートEthereumネットワークを構築できます。Ethereumネットワークのブロックチェーンは、genesisブロックと呼ばれるルートブロックから始まります。genesisブロックにはトランザクションは含まれていません。

Ethereumノードにはさまざまな種類がありますが、Gethノードはlightノード、fullノード、archiveノードの3種類に分類されます。

Lightノード

lightノードはすべてのブロックを検証しないため、Ethereumブロックチェーンのコピーを保持しません。そのため、fullノードのデータに依存します。lightノードを実行することには、起動の高速化、ストレージ使用量の削減、計算・メモリ要件の軽減など、いくつかの利点があります。lightノードは信頼レベルが低く、多くの場合fullノードに依存しているため、問題になることがあります。

Lightノード:

• ヘッダーチェーンを保存し、それ以外はすべてリクエストします。
• ブロックヘッダー内のstate rootに照らしてデータの有効性を検証します。
• 埋め込みデバイスや携帯電話など、ギガバイト単位のブロックチェーンデータを保存する余裕がない低容量デバイス向けの用途を提供します。

Fullノード

fullノードは、ブロック内のトランザクションがEthereum Yellow Paperに定められた基準に従っていることを検証します。これは、ネットワークを介して転送されるブロックが正当なものであることを保証するために行われます。その取り組みは信頼できるものです。この検証手法により、fullノードはネットワークをEthereumの要件に沿った状態に保ちます。

Fullノード:

• ブロックチェーンの全データを保存します。
• ブロック検証に参加し、すべてのブロックとstateを検証します。
• すべてのstateを導出します。
• ネットワークに対応し、要求に応じてデータを提供します。

Archiveノード

archiveノードとは、トランザクション履歴全体を保存するノードです。ネットワークの健全性と構造はこれらのノードに依存しています。

Archiveノード:

• fullノードに保存されるすべての内容を保存し、過去のstateのアーカイブを構築します。これは、アカウント残高やオンチェーンデータを照会したい場合、あるいはOpenEthereumを使って自分のトランザクションセットをマイニングせずに簡単かつ確実にテストしたい場合に必要です。
• テラバイト単位のデータを提供します。このため一般ユーザーにはあまり適していませんが、ブロックエクスプローラー、ウォレットベンダー、チェーン分析サービスなどには便利です。

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Gethのインストール要件

• マルチコアCPU(7GB以上のRAM)
• 空き容量約600GB以上のローカルSSDドライブ
• OPTIONAL キャッシングによる最適化されたパフォーマンスのために16/32GB以上のCPUを使用します。キャッシング機能(つまり'--cache'フラグの使用)を利用することで、Gethはハードドライブではなくメモリからstateを取得できるようになります。
• Macユーザー向けのHomebrew
• Linux/Ubuntu向けのPPA
• OPTIONAL Parity(詳細については、parityからGethへの移行方法を学ぶ)‍

Gethのインストール方法

Gethは、パッケージマネージャー経由(MacOSではhomebrew、UbuntuではPPA)でインストールしたり、直接ダウンロードしたり、dockerで実行したり、あるいはゼロから構築することもできます。

MacOSターミナルでのHomebrew:

さまざまな便利なコマンドの一覧はこちら(abigen、bootnode、checkpoint-admin、clef、devp2p、ethkey、evm、faucet、gethなど)、または以下を実行することもできます:

Linux/UbuntuでのPPA:

go-Ethereumの安定版をインストール:

Docker:

Dockerをこちらからダウンロードします。その後、以下を実行します:

そして次を実行します:

Gethを実行する

Gethフォルダ/ルートフォルダを解凍した場所でターミナルから以下のコマンドを実行し、Gethを実行します:

これによりすぐにGethコンソールに移動します。

netと入力することで、peerがあるかどうかを確認できます。eth.syncingと入力することで、ノードが現在同期中かどうかを確認できます。ノードは再起動するまで同期を開始しない場合があります。

例えば、eth.syncingを実行すると、以下のようなサンプルクエリが出力されます:

最後に

Gethは、一般消費者向けに広く利用されているweb/拡張機能ウォレット(MetaMask、Coinbase、Rainbowなど)の大部分にすでに組み込まれていることが多いです。

しかし、マイニングを試したり独自のカスタムEthereumソフトウェアを開発したりしたい場合、Gethのインストールと実行にはそれだけの価値があります。また、自分のノードとウォレットの鍵を自分で管理したい(サードパーティ製ソフトウェアに頼らず自分でトランザクションに署名したい)場合にも役立ちます。Gethを使えば、Ethereum開発の世界全体を開くことができます!