如何在本地多客戶端測試網上開發與測試去中心化應用程式 (dapp)

客戶端

節點

智能合約

可組合性

共識層

執行層

測試

中階

泰迪·米提庫

2023年4月11日

16 分鐘閱讀

編輯頁面

簡介

本指南將引導您完成實例化可設定的本地以太坊測試網、向其部署智能合約，並使用該測試網對您的去中心化應用程式 (dapp) 執行測試的過程。本指南專為希望在部署到即時測試網或主網之前，針對不同網路設定在本地開發與測試其 dapp 的 dapp 開發人員而設計。

在本指南中，您將：

使用 Kurtosis (opens in a new tab) 透過 eth-network-package (opens in a new tab) 實例化本地以太坊測試網，
將您的 Hardhat dapp 開發環境連接到本地測試網，以編譯、部署和測試 dapp，以及
設定本地測試網，包括節點數量和特定的執行層 (EL) / 共識層 (CL) 客戶端配對等參數，以針對各種網路設定啟用開發與測試工作流程。

什麼是 Kurtosis？

Kurtosis (opens in a new tab) 是一個可組合的建置系統，專為設定多容器測試環境而設計。它特別能讓開發人員建立需要動態設定邏輯的可重現環境，例如區塊鏈測試網。

在本指南中，Kurtosis eth-network-package 啟動了一個本地以太坊測試網，支援 geth (opens in a new tab) 執行層 (EL) 客戶端，以及 teku (opens in a new tab)、lighthouse (opens in a new tab) 和 lodestar (opens in a new tab) 共識層 (CL) 客戶端。此套件可作為 Hardhat Network、Ganache 和 Anvil 等框架中網路的可設定且可組合的替代方案。Kurtosis 為開發人員提供了對其所使用測試網的更大控制權和靈活性，這也是以太坊基金會使用 Kurtosis 測試合併 (opens in a new tab)並繼續使用它來測試網路升級的主要原因。

設定 Kurtosis

在繼續之前，請確保您已：

在您的本地機器上安裝並啟動 Docker 引擎 (opens in a new tab)
安裝 Kurtosis CLI (opens in a new tab)（如果您已經安裝了 CLI，請將其升級到最新版本）
安裝 Node.js (opens in a new tab)、yarn (opens in a new tab) 和 npx (opens in a new tab)（用於您的去中心化應用程式 (dapp) 環境）

實例化本地以太坊測試網

要啟動本地以太坊測試網，請執行：

kurtosis --enclave local-eth-testnet run github.com/kurtosis-tech/eth-network-package

注意：此命令使用 --enclave 標誌將您的網路命名為：「local-eth-testnet」。

Kurtosis 在解釋、驗證並執行指令時，會印出其在底層執行的步驟。最後，您應該會看到類似以下的輸出：

INFO[2023-04-04T18:09:44-04:00] ======================================================
INFO[2023-04-04T18:09:44-04:00] ||          Created enclave: local-eth-testnet      ||
INFO[2023-04-04T18:09:44-04:00] ======================================================
Name:            local-eth-testnet
UUID:            39372d756ae8
Status:          RUNNING
Creation Time:   Tue, 04 Apr 2023 18:09:03 EDT

========================================= Files Artifacts =========================================
UUID           Name
d4085a064230   cl-genesis-data
1c62cb792e4c   el-genesis-data
bd60489b73a7   genesis-generation-config-cl
b2e593fe5228   genesis-generation-config-el
d552a54acf78   geth-prefunded-keys
5f7e661eb838   prysm-password
054e7338bb59   validator-keystore-0

========================================== User Services ==========================================
UUID           Name                                           Ports                                         Status
e20f129ee0c5   cl-client-0-beacon                             http: 4000/tcp -> <http://127.0.0.1:54261>    RUNNING
                                                              metrics: 5054/tcp -> <http://127.0.0.1:54262>
                                                              tcp-discovery: 9000/tcp -> 127.0.0.1:54263
                                                              udp-discovery: 9000/udp -> 127.0.0.1:60470
a8b6c926cdb4   cl-client-0-validator                          http: 5042/tcp -> 127.0.0.1:54267             RUNNING
                                                              metrics: 5064/tcp -> <http://127.0.0.1:54268>
d7b802f623e8   el-client-0                                    engine-rpc: 8551/tcp -> 127.0.0.1:54253       RUNNING
                                                              rpc: 8545/tcp -> 127.0.0.1:54251
                                                              tcp-discovery: 30303/tcp -> 127.0.0.1:54254
                                                              udp-discovery: 30303/udp -> 127.0.0.1:53834
                                                              ws: 8546/tcp -> 127.0.0.1:54252
514a829c0a84   prelaunch-data-generator-1680646157905431468   <none>                                        STOPPED
62bd62d0aa7a   prelaunch-data-generator-1680646157915424301   <none>                                        STOPPED
05e9619e0e90   prelaunch-data-generator-1680646157922872635   <none>                                        STOPPED

恭喜！您已使用 Kurtosis 透過 Docker 實例化了一個包含共識層 (CL) (lighthouse) 和執行層 (EL) 客戶端 (geth) 的本地以太坊測試網。

回顧

在本節中，您執行了一個命令，指示 Kurtosis 使用遠端託管在 GitHub 上的 eth-network-package (opens in a new tab)，在 Kurtosis Enclave (opens in a new tab) 內啟動本地以太坊測試網。在您的 enclave 中，您會找到「檔案工件 (file artifacts)」和「使用者服務 (user services)」。

您的 enclave 中的檔案工件 (opens in a new tab)包含所有產生並用於引導 EL 和 CL 客戶端的資料。這些資料是使用從此 Docker 映像檔 (opens in a new tab)建置的 prelaunch-data-generator 服務所建立的。

使用者服務會顯示在您的 enclave 中運作的所有容器化服務。您會注意到已經建立了一個同時具備 EL 客戶端和 CL 客戶端的單一節點。

將您的去中心化應用程式 (dapp) 開發環境連接到本地以太坊測試網

設定 dapp 開發環境

現在您已經有一個正在運作的本地測試網，您可以連接您的 dapp 開發環境來使用您的本地測試網。本指南將使用 Hardhat 框架將一個二十一點 (blackjack) dapp 部署到您的本地測試網。

要設定您的 dapp 開發環境，請複製包含我們範例 dapp 的儲存庫並安裝其依賴項，請執行：

git clone https://github.com/kurtosis-tech/awesome-kurtosis.git && cd awesome-kurtosis/smart-contract-example && yarn

此處使用的 smart-contract-example (opens in a new tab) 資料夾包含使用 Hardhat (opens in a new tab) 框架的 dapp 開發人員的典型設定：

contracts/ (opens in a new tab) 包含幾個用於二十一點 dapp 的簡單智能合約
scripts/ (opens in a new tab) 包含一個將代幣合約部署到本地以太坊網路的腳本
test/ (opens in a new tab) 包含一個針對您的代幣合約的簡單 .js 測試，以確認我們二十一點 dapp 中的每位玩家都鑄造了 1000 個代幣
hardhat.config.ts (opens in a new tab) 設定您的 Hardhat 環境

設定 Hardhat 以使用本地測試網

設定好 dapp 開發環境後，您現在將連接 Hardhat 以使用透過 Kurtosis 產生的本地以太坊測試網。為此，請將 hardhat.config.ts 設定檔中 localnet 結構裡的 <$YOUR_PORT> 替換為任何 el-client-<num> 服務輸出的 rpc uri 連接埠。在這個範例中，連接埠將是 64248。您的連接埠會有所不同。

hardhat.config.ts 中的範例：

localnet: {
url: 'http://127.0.0.1:<$YOUR_PORT>',// TODO: 將 $YOUR_PORT 替換為由 ETH 網路 KURTOSIS 套件產生的節點 URI 通訊埠

// 這些是與 eth-network-package 建立的預先注資測試帳戶相關聯的私鑰
// <https://github.com/kurtosis-tech/eth-network-package/blob/main/src/prelaunch_data_generator/genesis_constants/genesis_constants.star>
accounts: [
    "ef5177cd0b6b21c87db5a0bf35d4084a8a57a9d6a064f86d51ac85f2b873a4e2",
    "48fcc39ae27a0e8bf0274021ae6ebd8fe4a0e12623d61464c498900b28feb567",
    "7988b3a148716ff800414935b305436493e1f25237a2a03e5eebc343735e2f31",
    "b3c409b6b0b3aa5e65ab2dc1930534608239a478106acf6f3d9178e9f9b00b35",
    "df9bb6de5d3dc59595bcaa676397d837ff49441d211878c024eabda2cd067c9f",
    "7da08f856b5956d40a72968f93396f6acff17193f013e8053f6fbb6c08c194d6",
  ],
},

儲存檔案後，您的 Hardhat dapp 開發環境現在已連接到您的本地以太坊測試網！您可以透過執行以下命令來驗證您的測試網是否正常運作：

npx hardhat balances --network localnet

輸出應該類似於以下內容：

0x878705ba3f8Bc32FCf7F4CAa1A35E72AF65CF766 has balance 10000000000000000000000000
0x4E9A3d9D1cd2A2b2371b8b3F489aE72259886f1A has balance 10000000000000000000000000
0xdF8466f277964Bb7a0FFD819403302C34DCD530A has balance 10000000000000000000000000
0x5c613e39Fc0Ad91AfDA24587e6f52192d75FBA50 has balance 10000000000000000000000000
0x375ae6107f8cC4cF34842B71C6F746a362Ad8EAc has balance 10000000000000000000000000
0x1F6298457C5d76270325B724Da5d1953923a6B88 has balance 10000000000000000000000000

這確認了 Hardhat 正在使用您的本地測試網，並偵測到由 eth-network-package 建立的預先注資帳戶。

在本地部署與測試您的 dapp

隨著 dapp 開發環境完全連接到本地以太坊測試網，您現在可以使用本地測試網針對您的 dapp 執行開發與測試工作流程。

要編譯並部署 ChipToken.sol 智能合約以進行本地原型設計和開發，請執行：

npx hardhat compile
npx hardhat run scripts/deploy.ts --network localnet

輸出應該類似於：

ChipToken deployed to: 0xAb2A01BC351770D09611Ac80f1DE076D56E0487d

現在嘗試針對您的本地 dapp 執行 simple.js 測試，以確認我們二十一點 dapp 中的每位玩家都鑄造了 1000 個代幣：

輸出應該類似於以下內容：

npx hardhat test --network localnet

輸出應該類似於以下內容：

ChipToken
    mint
      ✔ should mint 1000 chips for PLAYER ONE

  1 passing (654ms)

回顧

至此，您已經設定了一個 dapp 開發環境，將其連接到由 Kurtosis 建立的本地以太坊網路，並針對您的 dapp 編譯、部署並執行了一個簡單的測試。

現在讓我們探討如何設定底層網路，以便在不同的網路設定下測試我們的 dapp。

設定本地以太坊測試網

變更客戶端設定與節點數量

您的本地以太坊測試網可以設定為使用不同的 EL 和 CL 客戶端配對，以及不同數量的節點，具體取決於您想要開發或測試的場景和特定網路設定。這意味著，一旦設定完成，您就可以啟動自訂的本地測試網，並使用它在各種網路設定下執行相同的工作流程（部署、測試等），以確保一切按預期運作。要了解有關您可以修改的其他參數的更多資訊，請造訪此連結。

試試看吧！您可以透過 JSON 檔案將各種設定選項傳遞給 eth-network-package。此網路參數 JSON 檔案提供了 Kurtosis 將用來設定本地以太坊網路的特定設定。

採用預設設定檔並對其進行編輯，以啟動具有不同 EL/CL 配對的兩個節點：

節點 1 使用 geth/lighthouse
節點 2 使用 geth/lodestar
節點 3 使用 geth/teku

此設定建立了一個由不同以太坊節點實作組成的異質網路，用於測試您的去中心化應用程式 (dapp)。您的設定檔現在應該如下所示：

{
  "participants":
    [
      {
        "el_client_type": "geth",
        "el_client_image": "",
        "el_client_log_level": "",
        "cl_client_type": "lighthouse",
        "cl_client_image": "",
        "cl_client_log_level": "",
        "beacon_extra_params": [],
        "el_extra_params": [],
        "validator_extra_params": [],
        "builder_network_params": null,
      },
      {
        "el_client_type": "geth",
        "el_client_image": "",
        "el_client_log_level": "",
        "cl_client_type": "lodestar",
        "cl_client_image": "",
        "cl_client_log_level": "",
        "beacon_extra_params": [],
        "el_extra_params": [],
        "validator_extra_params": [],
        "builder_network_params": null,
      },
      {
        "el_client_type": "geth",
        "el_client_image": "",
        "el_client_log_level": "",
        "cl_client_type": "teku",
        "cl_client_image": "",
        "cl_client_log_level": "",
        "beacon_extra_params": [],
        "el_extra_params": [],
        "validator_extra_params": [],
        "builder_network_params": null,
      },
    ],
  "network_params":
    {
      "preregistered_validator_keys_mnemonic": "giant issue aisle success illegal bike spike question tent bar rely arctic volcano long crawl hungry vocal artwork sniff fantasy very lucky have athlete",
      "num_validator_keys_per_node": 64,
      "network_id": "3151908",
      "deposit_contract_address": "0x4242424242424242424242424242424242424242",
      "seconds_per_slot": 12,
      "genesis_delay": 120,
      "capella_fork_epoch": 5,
    },
}

每個 participants 結構對應網路中的一個節點，因此 3 個 participants 結構將指示 Kurtosis 在您的網路中啟動 3 個節點。每個 participants 結構將允許您指定該特定節點所使用的 EL 和 CL 配對。

network_params 結構設定了用於為每個節點建立創世檔案的網路設定，以及網路的每個時槽秒數等其他設定。

將您編輯後的參數檔案儲存在您希望的任何目錄中（在下面的範例中，它被儲存到桌面），然後透過執行以下命令使用它來執行您的 Kurtosis 套件：

kurtosis clean -a && kurtosis run --enclave local-eth-testnet github.com/kurtosis-tech/eth-network-package "$(cat ~/eth-network-params.json)"

注意：此處使用 kurtosis clean -a 命令來指示 Kurtosis 在啟動新的測試網之前銷毀舊的測試網及其內容。

同樣地，Kurtosis 會運作一會兒並印出正在發生的各個步驟。最終，輸出應該類似於：

Starlark code successfully run. No output was returned.
INFO[2023-04-07T11:43:16-04:00] ==========================================================
INFO[2023-04-07T11:43:16-04:00] ||          Created enclave: local-eth-testnet          ||
INFO[2023-04-07T11:43:16-04:00] ==========================================================
Name:            local-eth-testnet
UUID:            bef8c192008e
Status:          RUNNING
Creation Time:   Fri, 07 Apr 2023 11:41:58 EDT

========================================= Files Artifacts =========================================
UUID           Name
cc495a8e364a   cl-genesis-data
7033fcdb5471   el-genesis-data
a3aef43fc738   genesis-generation-config-cl
8e968005fc9d   genesis-generation-config-el
3182cca9d3cd   geth-prefunded-keys
8421166e234f   prysm-password
d9e6e8d44d99   validator-keystore-0
23f5ba517394   validator-keystore-1
4d28dea40b5c   validator-keystore-2

========================================== User Services ==========================================
UUID           Name                                           Ports                                            Status
485e6fde55ae   cl-client-0-beacon                             http: 4000/tcp -> http://127.0.0.1:65010         RUNNING
                                                              metrics: 5054/tcp -> http://127.0.0.1:65011
                                                              tcp-discovery: 9000/tcp -> 127.0.0.1:65012
                                                              udp-discovery: 9000/udp -> 127.0.0.1:54455
73739bd158b2   cl-client-0-validator                          http: 5042/tcp -> 127.0.0.1:65016                RUNNING
                                                              metrics: 5064/tcp -> http://127.0.0.1:65017
1b0a233cd011   cl-client-1-beacon                             http: 4000/tcp -> 127.0.0.1:65021                RUNNING
                                                              metrics: 8008/tcp -> 127.0.0.1:65023
                                                              tcp-discovery: 9000/tcp -> 127.0.0.1:65024
                                                              udp-discovery: 9000/udp -> 127.0.0.1:56031
                                                              validator-metrics: 5064/tcp -> 127.0.0.1:65022
949b8220cd53   cl-client-1-validator                          http: 4000/tcp -> 127.0.0.1:65028                RUNNING
                                                              metrics: 8008/tcp -> 127.0.0.1:65030
                                                              tcp-discovery: 9000/tcp -> 127.0.0.1:65031
                                                              udp-discovery: 9000/udp -> 127.0.0.1:60784
                                                              validator-metrics: 5064/tcp -> 127.0.0.1:65029
c34417bea5fa   cl-client-2                                    http: 4000/tcp -> 127.0.0.1:65037                RUNNING
                                                              metrics: 8008/tcp -> 127.0.0.1:65035
                                                              tcp-discovery: 9000/tcp -> 127.0.0.1:65036
                                                              udp-discovery: 9000/udp -> 127.0.0.1:63581
e19738e6329d   el-client-0                                    engine-rpc: 8551/tcp -> 127.0.0.1:64986          RUNNING
                                                              rpc: 8545/tcp -> 127.0.0.1:64988
                                                              tcp-discovery: 30303/tcp -> 127.0.0.1:64987
                                                              udp-discovery: 30303/udp -> 127.0.0.1:55706
                                                              ws: 8546/tcp -> 127.0.0.1:64989
e904687449d9   el-client-1                                    engine-rpc: 8551/tcp -> 127.0.0.1:64993          RUNNING
                                                              rpc: 8545/tcp -> 127.0.0.1:64995
                                                              tcp-discovery: 30303/tcp -> 127.0.0.1:64994
                                                              udp-discovery: 30303/udp -> 127.0.0.1:58096
                                                              ws: 8546/tcp -> 127.0.0.1:64996
ad6f401126fa   el-client-2                                    engine-rpc: 8551/tcp -> 127.0.0.1:65003          RUNNING
                                                              rpc: 8545/tcp -> 127.0.0.1:65001
                                                              tcp-discovery: 30303/tcp -> 127.0.0.1:65000
                                                              udp-discovery: 30303/udp -> 127.0.0.1:57269
                                                              ws: 8546/tcp -> 127.0.0.1:65002
12d04a9dbb69   prelaunch-data-generator-1680882122181135513   <none>                                           STOPPED
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恭喜！您已成功將本地測試網設定為具有 3 個節點而不是 1 個。要針對您的 dapp 執行與之前相同的工作流程（部署與測試），請執行與之前相同的操作，將 hardhat.config.ts 設定檔中 localnet 結構裡的 <$YOUR_PORT> 替換為新的 3 節點本地測試網中任何 el-client-<num> 服務輸出的 rpc uri 連接埠。

結論

就是這樣！總結這篇簡短的指南，您：

使用 Kurtosis 透過 Docker 建立了一個本地以太坊測試網
將您的本地去中心化應用程式 (dapp) 開發環境連接到本地以太坊網路
在本地以太坊網路上部署了一個 dapp 並對其執行了簡單的測試
將底層以太坊網路設定為具有 3 個節點

我們很樂意聽取您的意見，了解哪些方面對您有幫助、哪些方面可以改進，或者回答您的任何問題。請隨時透過 GitHub (opens in a new tab) 或電子郵件 (opens email client)與我們聯絡！

其他範例與指南

我們鼓勵您查看我們的快速入門 (opens in a new tab)（您將在其中建置 Postgres 資料庫和頂層 API）以及我們 awesome-kurtosis 儲存庫 (opens in a new tab)中的其他範例，您將在其中找到一些很棒的範例，包括用於以下用途的套件：

啟動相同的本地以太坊測試網 (opens in a new tab)，但連接了額外的服務，例如交易發送器 (transaction spammer)（用於模擬交易）、分叉監控器，以及連接的 Grafana 和 Prometheus 實例
針對相同的本地以太坊網路執行子網路測試 (opens in a new tab)

頁面最後更新： 2026年3月3日