如何在本地多客户端测试网上开发和测试去中心化应用 (dapp)

客户端

节点

智能合约

可组合性

共识层

执行层

测试

中级

泰迪·米蒂库

2023年4月11日

16 分钟阅读

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简介

本指南将引导你完成实例化可配置的本地以太坊测试网、向其部署智能合约以及使用该测试网对你的去中心化应用 (dapp) 运行测试的过程。本指南专为希望在部署到实时测试网或主网之前，针对不同网络配置在本地开发和测试其 dapp 的 dapp 开发者而设计。

在本指南中，你将：

使用 Kurtosis (opens in a new tab) 通过 eth-network-package (opens in a new tab) 实例化本地以太坊测试网，
将你的 Hardhat dapp 开发环境连接到本地测试网，以编译、部署和测试 dapp，以及
配置本地测试网，包括节点数量和特定的执行层 (EL)/共识层 (CL) 客户端配对等参数，以支持针对各种网络配置的开发和测试工作流。

什么是 Kurtosis？

Kurtosis (opens in a new tab) 是一个可组合的构建系统，专为配置多容器测试环境而设计。它特别使开发者能够创建需要动态设置逻辑的可重现环境，例如区块链测试网。

在本指南中，Kurtosis eth-network-package 启动了一个本地以太坊测试网，支持 geth (opens in a new tab) 执行层 (EL) 客户端，以及 teku (opens in a new tab)、lighthouse (opens in a new tab) 和 lodestar (opens in a new tab) 共识层 (CL) 客户端。该包可作为 Hardhat Network、Ganache 和 Anvil 等框架中网络的可配置且可组合的替代方案。Kurtosis 为开发者提供了对其所用测试网的更大控制权和灵活性，这也是以太坊基金会使用 Kurtosis 测试合并 (The Merge) (opens in a new tab) 并继续使用它来测试网络升级的主要原因。

设置 Kurtosis

在继续之前，请确保你已：

在本地计算机上安装并启动了 Docker 引擎 (opens in a new tab)
安装了 Kurtosis CLI (opens in a new tab)（如果你已经安装了 CLI，请将其升级到最新版本）
安装了 Node.js (opens in a new tab)、yarn (opens in a new tab) 和 npx (opens in a new tab)（用于你的 dapp 环境）

实例化本地以太坊测试网

要启动本地以太坊测试网，请运行：

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

注意：此命令使用 --enclave 标志将你的网络命名为：“local-eth-testnet”。

Kurtosis 在解释、验证并执行指令时，会打印出其在后台执行的步骤。最后，你应该会看到类似如下的输出：

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！你已使用 Kurtosis 在 Docker 上实例化了一个包含共识层 (CL) 客户端 (lighthouse) 和执行层 (EL) 客户端 (geth) 的本地以太坊测试网。

回顾

在本节中，你执行了一条命令，指示 Kurtosis 使用远程托管在 GitHub 上的 eth-network-package (opens in a new tab) 在 Kurtosis Enclave (opens in a new tab) 中启动本地以太坊测试网。在你的 enclave 中，你会发现“文件工件 (file artifacts)”和“用户服务 (user services)”。

你的 enclave 中的文件工件 (opens in a new tab)包含生成并用于引导 EL 和 CL 客户端的所有数据。这些数据是使用从此 Docker 镜像 (opens in a new tab)构建的 prelaunch-data-generator 服务创建的。

用户服务显示在你的 enclave 中运行的所有容器化服务。你会注意到，已经创建了一个同时包含 EL 客户端和 CL 客户端的单个节点。

将你的 dapp 开发环境连接到本地以太坊测试网

设置 dapp 开发环境

现在你已经有了一个运行中的本地测试网，你可以连接你的 dapp 开发环境来使用你的本地测试网。本指南将使用 Hardhat 框架将一个二十一点 (blackjack) dapp 部署到你的本地测试网。

要设置你的 dapp 开发环境，请克隆包含我们示例 dapp 的仓库并安装其依赖项，运行：

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

此处使用的 smart-contract-example (opens in a new tab) 文件夹包含使用 Hardhat (opens in a new tab) 框架的 dapp 开发者的典型设置：

contracts/ (opens in a new tab) 包含用于二十一点 dapp 的几个简单智能合约
scripts/ (opens in a new tab) 包含一个将代币合约部署到本地以太坊网络的脚本
test/ (opens in a new tab) 包含一个针对你的代币合约的简单 .js 测试，以确认我们二十一点 dapp 中的每个玩家都铸造了 1000 个代币
hardhat.config.ts (opens in a new tab) 配置你的 Hardhat 设置

配置 Hardhat 以使用本地测试网

设置好 dapp 开发环境后，你现在将连接 Hardhat 以使用通过 Kurtosis 生成的本地以太坊测试网。为此，请将 hardhat.config.ts 配置文件中 localnet 结构体里的 <$YOUR_PORT> 替换为任何 el-client-<num> 服务输出的 rpc uri 端口。在此示例中，端口将是 64248。你的端口会有所不同。

hardhat.config.ts 中的示例：

localnet: {
url: 'http://127.0.0.1:<$YOUR_PORT>',// TODO: 将 $YOUR_PORT 替换为由 ETH 网络 Kurtosis 包生成的节点 URI 的端口

// 这些是与由 eth-network-package 创建的预充值测试账户相关联的私钥
// <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",
  ],
},

保存文件后，你的 Hardhat dapp 开发环境现在已连接到你的本地以太坊测试网！你可以通过运行以下命令来验证你的测试网是否正常工作：

npx hardhat balances --network localnet

输出应类似如下所示：

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

这确认了 Hardhat 正在使用你的本地测试网，并检测到了由 eth-network-package 创建的预注资账户。

在本地部署和测试你的 dapp

随着 dapp 开发环境完全连接到本地以太坊测试网，你现在可以使用本地测试网针对你的 dapp 运行开发和测试工作流。

要编译并部署 ChipToken.sol 智能合约以进行本地原型设计和开发，请运行：

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

输出应类似如下所示：

ChipToken deployed to: 0xAb2A01BC351770D09611Ac80f1DE076D56E0487d

现在尝试针对你的本地 dapp 运行 simple.js 测试，以确认我们二十一点 dapp 中的每个玩家都铸造了 1000 个代币：

输出应类似如下所示：

npx hardhat test --network localnet

输出应类似如下所示：

ChipToken
    mint
      ✔ should mint 1000 chips for PLAYER ONE

  1 passing (654ms)

回顾

至此，你已经设置了一个 dapp 开发环境，将其连接到了由 Kurtosis 创建的本地以太坊网络，并针对你的 dapp 编译、部署和运行了一个简单的测试。

现在让我们探讨如何配置底层网络，以便在不同的网络配置下测试我们的 dapp。

配置本地以太坊测试网

更改客户端配置和节点数量

你的本地以太坊测试网可以配置为使用不同的 EL 和 CL 客户端配对，以及不同数量的节点，具体取决于你想要开发或测试的场景和特定网络配置。这意味着，一旦设置完毕，你就可以启动一个定制的本地测试网，并使用它在各种网络配置下运行相同的工作流（部署、测试等），以确保一切按预期工作。要了解有关你可以修改的其他参数的更多信息，请访问此链接。

试一试吧！你可以通过 JSON 文件将各种配置选项传递给 eth-network-package。此网络参数 JSON 文件提供了 Kurtosis 将用于设置本地以太坊网络的特定配置。

采用默认配置文件并对其进行编辑，以启动具有不同 EL/CL 配对的两个节点：

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

此配置创建了一个以太坊节点实现的异构网络，用于测试你的 dapp。你的配置文件现在应如下所示：

{
  "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,
    },
}

每个 participants 结构体映射到网络中的一个节点，因此 3 个 participants 结构体将告诉 Kurtosis 在你的网络中启动 3 个节点。每个 participants 结构体将允许你指定用于该特定节点的 EL 和 CL 配对。

network_params 结构体配置用于为每个节点创建创世文件的网络设置，以及诸如网络每个时隙的秒数等其他设置。

将编辑后的参数文件保存在你希望的任何目录中（在下面的示例中，它保存在桌面上），然后通过运行以下命令使用它来运行你的 Kurtosis 包：

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

注意：此处使用 kurtosis clean -a 命令指示 Kurtosis 在启动新测试网之前销毁旧测试网及其内容。

同样，Kurtosis 会运行一段时间并打印出正在发生的各个步骤。最终，输出应类似如下所示：

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！你已成功将本地测试网配置为具有 3 个节点而不是 1 个节点。要针对你的 dapp 运行与之前相同的工作流（部署和测试），请执行与之前相同的操作，将 hardhat.config.ts 配置文件中 localnet 结构体里的 <$YOUR_PORT> 替换为新的 3 节点本地测试网中任何 el-client-<num> 服务输出的 rpc uri 端口。

结论

就是这样！回顾这篇简短的指南，你：

使用 Kurtosis 在 Docker 上创建了本地以太坊测试网
将你的本地 dapp 开发环境连接到了本地以太坊网络
在本地以太坊网络上部署了 dapp 并对其运行了简单的测试
将底层以太坊网络配置为具有 3 个节点

我们很乐意听取你的意见，了解哪些方面对你来说很顺利，哪些方面可以改进，或者回答你的任何问题。请随时通过 GitHub (opens in a new tab) 或向我们发送电子邮件 (opens email client)与我们联系！

其他示例和指南

我们鼓励你查看我们的快速入门 (opens in a new tab)（你将在其中构建一个 Postgres 数据库并在其上构建 API）以及我们 awesome-kurtosis 仓库 (opens in a new tab)中的其他示例，你将在其中找到一些很棒的示例，包括用于以下用途的包：

启动相同的本地以太坊测试网 (opens in a new tab)，但连接了其他服务，例如交易垃圾邮件发送器（用于模拟交易）、分叉监视器以及连接的 Grafana 和 Prometheus 实例
针对相同的本地以太坊网络执行子网测试 (opens in a new tab)

页面最后更新： 2026年3月3日