昨天講了ZK Rollup常見的架構，還不太清楚的可以點這邊觀看，而今天開始要來實作出一個小型的ZK Rollup。

測試鏈

而在開發之前，我們應該先要有一條區塊鏈才對，畢竟開發這種東西，總是需要測試吧！如果直接在以太坊上直接開發的話，成本會非常高，所以通常來說開發這種項目的時候，都會開發在測試鏈上，以現在我撰寫這篇文章的時間點來看，以太坊比較著名的測試鏈有兩條，分別是Goerli跟Sepolia，但是通常在開發鏈上程式的時候，要測試也不會從測試鏈開始，主要原因是因為測試鏈上的資訊是公開的，所以你在鏈上做的一舉一動都會被看到，除此之外，因為測試鏈也是要等到礦工成功把你的交易包進區塊，交易才算完成，所以如果是用測試鏈進行測試，在這過程中也會需要耗費不少時間，所以一般來說在開發鏈上程式的時候，都會使用私有鏈，就是自己建一條自己的私有鏈出來，我們可以設定私有鏈的出塊速度以及礦工數量，這樣可以快速將我們的交易上鏈，而且因為是私有的關係，我們做的任何交易都不會公開，因此在開發之前要先有一條自己的私有鏈才行，在這邊我使用的是Go-ethereum提供的功能，大家也可以根據自己的習慣使用自己的測試鏈。

Go-ethereum

我會使用Go-ethereum主要是因為這次實作我想使用Golang程式語言做為開發工具，而Golang在Web3裡面最知名的工具就屬Go-ethereum了！Go-ethereum簡稱又稱Geth，他是以太坊區塊鏈平臺的官方Golang語言實現版本之一，他提供了一個用戶界面和命令行工具，使開發者可以運行以太坊節點，進行智能合約的部署、交易處理等操作。而在這次開發的過程中，我會使用他蠻多的工具，要使用他的工具，需要先安裝他的安裝包，因為我的電腦作業系統是Windows，所以就去這個地方下載，如果使用Mac可以透過Homebrew來安裝，在安裝的過程中記得順便連他提供的Developer Tools一起安裝，因為他裡面提供許多好用的工具，安裝好後記得把他安裝的路徑設在系統的Path環境變數中，這樣可以在command line輸入geth來執行他，安裝好且設定好環境變數後，可以在command line輸入以下指令看是否完成安裝：

$ geth --version

如果安裝成功，會跳出你所安裝的版本，而我這次使用的版本是1.13.2版。

確定安裝好後，就可以開始建立自己的私有鏈了，要建立私有鏈之前要先建立一個資料夾，這個資料夾是要用來放區塊鏈資料以及礦工資料的，我暫時稱這個資料夾名稱叫做「data」吧！在data資料夾裡面要先準備一個帳號，進入data的資料夾後，輸入以下指令：

/data$ geth --datadir ./ account new

輸入完後，他會要你設定一組密碼，設定完後，會要你再次輸入，檢驗成功後，螢幕上會出現剛剛新增的帳戶的地址，記得把他記下來，同時也把你設定的密碼也給記下來。

設定好後，會發現在data資料夾中，多出一個名叫keystore的資料夾，這樣我們要準備的礦工帳號就準備好了，回到data資料夾的 上一層 ，我們要設定一個區塊鏈的初始區塊，也就是第一個區塊，要先準備一個json檔，裡面存放著初始區塊的資訊，我把他叫做genesis.json，他的內容如下：

{
    "config": {
        "chainId": 12345,
        "homesteadBlock": 0,
        "eip150Block": 0,
        "eip155Block": 0,
        "eip158Block": 0,
        "byzantiumBlock": 0,
        "constantinopleBlock": 0,
        "petersburgBlock": 0,
        "istanbulBlock": 0,
        "berlinBlock": 0,
        "clique": {
            "period": 5,
            "epoch": 30000
        }
    },
    "difficulty": "1",
    "gasLimit": "8000000",
    "extradata": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
    "alloc": {
        "xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx": {
            "balance": "1000"
        }
    }
}

我這邊是用PoA做示範，因為使用這種方式不太佔效能，裡面要注意的是以下幾點：

• chainId
  • 每個區塊鏈都會有自己的chainId，通常就是自己設定，而以太坊主網的chainId為1。
• difficulty
  • 挖礦難度，愈高則出塊速度愈慢
• gasLimit
  • 一次交易的gas上限，防止有人操作錯誤，不小心一次交易花過多手續費。
• extradata
  • 這邊是要提供礦工的簽章，裡面的xx代表的是一剛開始設定的礦工地址。
• alloc
  • 可以設定最初哪幾個帳號擁有多少錢，而這裡balance的單位是wei，可以設定一剛開始礦工有多少錢，也可以把自己創的其他帳號地址加進來，使自己有多一點錢可以進行交易。

設定好這個genesis.json檔案後，可以打以下指令：

$ geth --datadir data init genesis.json

注意打這個指令的時候要在data資料夾的外面，且跟genesis.json同層，打完這個指令後，可以發現data資料夾裡面多出了一個名叫「geth」的資料夾，這個資料夾裡面便放有區塊鏈區塊的資料。

有了初始區塊過後，就可以開始跑我們的區塊鏈了，這時候在同一層資料夾裡面輸入以下指令：

$ geth --datadir data --networkid 12345 --http --http.addr "127.0.0.1" --http.port "8000" --http.corsdomain "*" --http.api "eth,net,web3,personal,admin" --nodiscover --unlock 0xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx --allow-insecure-unlock console

可以發現這時候呼叫geth有多帶幾個參數，以下便是那幾個參數的意思：

• datadir
  • 要將區塊儲存在哪個資料夾
• networkid
  • 這邊要帶入的是原本初始區塊設定的chainId
• http
  • 我需要開啟RPC功能，要讓我的程式連的進來，來對區塊鏈進行交易、搜尋等功能，而這裡需要設定http的地址、開啟的port、允許使用人的domain跟允許使用的api，我這裡暫且將他設定成在8000的port，所有人都可以來使用，使用的功能有eth、net、web3、personal跟admin，當然這邊可以根據你們所需要做一定程度的調整
• nodiscover
  • 不公開這條區塊鏈
• unlock
  • 這邊是要解鎖在裡面使用礦工的帳號，後面接的是礦工的地址，這是為了之後要在上面挖礦所準備的，如果有輸入這個，在輸入指令之後，會要你輸入當初設定這個帳戶的密碼，記得不要打錯！
• console
  • 打開區塊鏈的command line

基本上輸入指令以及打完密碼後，就會發現進入區塊鏈的command了！

而要讓區塊鏈增加區塊或者使自己的交易能夠上鏈，這時候就需要有礦工來挖礦，因為剛剛已經解鎖了礦工帳號，所以可以在裡面輸入以下指令：

> eth.accounts

這個可以用來確認是否有把礦工帳戶加進來，如果是空的那需要再另外加，但如果剛開始有打unlock，就會有帳戶，除此之外，還需要輸入以下指令：

> miner.setEtherbase("0xxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxxx")

來將礦工帳戶加入etherbase才行，這邊的xx就是礦工的地址，輸入完後可以輸入以下指令來進行確認：

> eth.coinbase

等到一切就緒過後，就可以輸入以下指令：

> miner.start()

輸入完之後，礦工就會開始挖礦，區塊長度便會開始增加，在這條鏈上的交易都會被打包進區塊鏈中，而我們就算完成了一條自己的私有鏈，之後可以透過RPC打當初設定的地址以及PORT對這條鏈進行操作，至於能進行什麼樣的操作呢？就等到明天再繼續談了，而接下來將要開始寫程式的內容了！