什麼是 Geth node，以及如何運行

Geth 與節點介紹

Ethereum 節點是屬於 Ethereum 區塊鏈網路的電腦。這些節點是實際運作的電腦，執行檢查、儲存，有時也產生區塊的軟體。

「Client」是這種軟體的名稱。它讓我們能透過 JSON-RPC API 與區塊鏈互動、讀取並驗證區塊鏈，以及讀寫智能合約。

Geth 是其中一種 client，也是最常被使用的之一。它以 Go 語言撰寫，由 Ethereum Foundation 的一群人以及其他協助者維護更新。

Geth 的一些特性：

• 內建 JavaScript console，可透過「geth console」執行。
• 這個 client 可以和其他 JavaScript client 搭配使用（web3js）。
• 內建 Sepolia 等測試網（或可自行架設私有 Ethereum 網路）。
• 一般被視為其他 Ethereum 節點的標準參考。

在這篇最新的 Alchemy 部落格文章中，我們會學習如何安裝並執行 Geth 節點。

網路（Mainnet 與 testnet）與 Geth

要了解 Geth 節點，我們需要先了解 Ethereum 的不同網路。

Ethereum 有一個核心網路（Mainnet），所有交易都在其上進行，但也設有多個其他測試網路供測試使用（Testnet）。可以利用這些「練習用」區塊鏈，在 localhost 之外嘗試各種區塊鏈功能。

1. Mainnet

Ethereum mainnet是用來產生 Ethereum 的網路。ETH 可以在這個網路上挖礦或在交易所交易，且始終可用。

2. Sepolia

Sepolia是目前 Geth 開發者應該使用的 Ethereum testnet。它是由 Ethereum 核心開發者維護的權益證明（proof-of-stake）網路，舊有的測試網如 Ropsten、Rinkeby、Kovan、Goerli 與 Kiln 已經淘汰。

若要開始在 Sepolia 上建置，可以從水龍頭取得 Sepolia ETH。

什麼是 Geth 節點？

透過 Geth，你可以建立自己的私有 Ethereum 網路。Ethereum 網路的區塊鏈從一個稱為 genesis block 的根區塊開始，genesis block 中沒有任何交易。

Ethereum 節點有很多種，而 Geth 節點分為三類：light node、full node 與 archive node。

Light node

由於不驗證每一個區塊，light node 不會保存 Ethereum 區塊鏈的完整副本，因此需要依賴 full node 提供的資料。執行 light node 有一些優點，包括啟動較快、儲存空間使用較少，以及運算/記憶體需求較低。但 light node 的信任程度較低，且常需依賴 full node，這可能會造成問題。

Light node：

• 儲存 header chain，其餘資料則另外請求取得。
• 根據區塊 header 中的 state root 驗證資料的有效性。
• 適用於低容量裝置，例如嵌入式裝置或手機，這些裝置無法負擔儲存數 GB 的區塊鏈資料。

Full node

Full node 會驗證區塊中的交易是否符合Ethereum Yellow Paper所定義的規範，藉此確保網路上傳輸的區塊是真實有效的。你可以信任它們的驗證結果。Full node 就是透過這種驗證方式，讓網路維持符合 Ethereum 的要求。

Full node：

• 儲存完整的區塊鏈資料。
• 參與區塊驗證，驗證所有區塊與狀態。
• 推導出所有狀態。
• 服務網路，並依請求提供資料。

Archive node

Archive node 是會保存完整交易歷史的節點，網路的健全性與結構也仰賴這些節點。

Archive node：

• 儲存 full node 所保存的一切，並額外建立歷史狀態的存檔。如果你想查詢帳戶餘額或任何鏈上資料，或是單純想可靠地測試自己的交易集合而不進行挖礦，可以使用 OpenEthereum，這時就需要 archive node。
• 提供的資料量可達數 TB。這使得一般使用者較少使用，但對於區塊瀏覽器、錢包供應商、鏈上分析服務等來說相當實用。

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安裝 Geth 的需求

• 多核心 CPU（7GB+ RAM）
• 本地 SSD 硬碟，至少約 600GB+ 可用空間
• （選擇性）使用 16/32 GB+ CPU 並搭配快取以最佳化效能。啟用快取功能（即使用 '--cache' 旗標）後，Geth 可以從記憶體讀取 state，而不必讀取硬碟。
• Mac 使用者請安裝 Homebrew
• Linux/Ubuntu 請使用 PPA
• （選擇性）Parity（詳見如何從 Parity 移轉到 Geth）‍

Geth 安裝方式

你可以透過套件管理工具安裝 Geth，例如 MacOS 上的 homebrew 或 Ubuntu 上的 PPA，也可以直接下載、透過 docker 執行，或是從原始碼自行建置。

在 MacOS terminal 使用 Homebrew：

可以在這裡查看各種實用指令的清單（abigen、bootnode、checkpoint-admin、clef、devp2p、ethkey、evm、faucet、geth 等），或者也可以執行：

Linux/Ubuntu 的 PPA：

安裝穩定版 go-Ethereum：

Docker：

從這裡下載 Docker，然後執行以下指令：

接著執行：

執行 Geth

在我們解壓縮 Geth 資料夾/根目錄所在的位置，於 terminal 中執行以下指令即可執行 Geth：

這樣會直接進入 Geth console。

輸入 net 可以查看是否有任何 peer。輸入 eth.syncing 可以查看節點目前是否正在同步。節點有可能要重新啟動後才會開始同步。

例如，執行 eth.syncing 會輸出以下範例查詢結果：

結語

大多數供一般使用者採用的 web/extension 錢包（如 MetaMask、Coinbase、Rainbow 等）通常都已經內建 Geth。

不過，如果你想嘗試挖礦或開發自己的 Ethereum 客製化軟體，安裝並執行 Geth 仍然值得一試。如果你單純想掌控自己的節點以及錢包的金鑰（自行簽署交易，而非依賴第三方軟體），這麼做也很有用。透過 Geth，你就能開啟 Ethereum 開發的完整世界！