在 Raspberry Pi 4 上运行以太坊节点

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Ethereum on ARM

2022年6月10日

12 分钟阅读

Ethereum on Arm 是一个自定义的 Linux 镜像，可以将 Raspberry Pi 变成一个以太坊节点。

要使用 Ethereum on Arm 将 Raspberry Pi 变成以太坊节点，推荐使用以下硬件：

Raspberry Pi 4（B 型 8GB）、Odroid M1 或 Rock 5B（8GB/16GB RAM）主板
MicroSD 卡（至少 16 GB Class 10）
至少 2 TB 的 USB 3.0 SSD 磁盘或带有 USB 转 SATA 硬盘盒的 SSD。
电源
以太网电缆
端口转发（有关更多信息，请参阅客户端）
带有散热器和风扇的外壳
USB 键盘、显示器和 HDMI 电缆（micro-HDMI）（可选）

为什么在 ARM 上运行以太坊？

ARM 主板是非常实惠、灵活的小型计算机。它们是运行以太坊节点的绝佳选择，因为它们价格低廉，可以进行配置以将其所有资源仅集中在节点上，从而提高效率；它们功耗低且体积小，因此可以毫不显眼地放置在任何家庭中。启动节点也非常容易，因为只需使用预构建的镜像刷写 Raspberry Pi 的 MicroSD 卡即可，无需下载或构建软件。

它是如何工作的？

Raspberry Pi 的存储卡被刷入了一个预构建的镜像。该镜像包含运行以太坊节点所需的一切。使用刷好镜像的存储卡，用户只需开启 Raspberry Pi 的电源即可。运行节点所需的所有进程都会自动启动。这是因为存储卡包含一个基于 Linux 的操作系统 (OS)，在该系统之上会自动运行系统级进程，从而将该设备变成一个以太坊节点。

无法使用流行的 Raspberry Pi Linux 操作系统“Raspbian”运行以太坊，因为 Raspbian 仍然使用 32 位架构，这会导致以太坊用户遇到内存问题，并且共识客户端不支持 32 位二进制文件。为了克服这个问题，Ethereum on Arm 团队迁移到了一个名为“Armbian”的原生 64 位操作系统。

镜像负责处理所有必要的步骤，从设置环境和格式化 SSD 磁盘，到安装和运行以太坊软件，以及启动区块链同步。

关于执行客户端和共识客户端的注意事项

Ethereum on Arm 镜像包含作为服务预构建的执行客户端和共识客户端。以太坊节点需要这两个客户端都处于同步和运行状态。你只需下载并刷写镜像，然后启动服务即可。该镜像预装了以下执行客户端：

Geth
奈瑟曼德
贝苏

以及以下共识客户端：

莱特豪斯
尼姆巴斯
普莱斯姆
泰库

你应该各选择一个来运行——所有执行客户端都与所有共识客户端兼容。如果你没有明确选择客户端，节点将回退到其默认设置（Geth 和莱特豪斯），并在主板通电时自动运行它们。你必须在路由器上打开 30303 端口，以便 Geth 能够找到并连接到对等节点。

下载镜像

Raspberry Pi 4 以太坊镜像是一个“即插即用”的镜像，它会自动安装并设置执行客户端和共识客户端，配置它们相互通信并连接到以太坊网络。用户只需使用一个简单的命令启动它们的进程即可。

从 Ethereum on Arm (opens in a new tab) 下载 Raspberry Pi 镜像并验证 SHA-256 哈希：

# 从包含下载镜像的目录
shasum -a 256 ethonarm_22.04.00.img.zip
# 哈希输出应为：fb497e8f8a7388b62d6e1efbc406b9558bee7ef46ec7e53083630029c117444f

请注意，Rock 5B 和 Odroid M1 主板的镜像可在 Ethereum-on-Arm 的下载页面 (opens in a new tab)获取。

刷写 MicroSD 卡

将用于 Raspberry Pi 的 MicroSD 卡应首先插入台式机或笔记本电脑中，以便进行刷写。然后，以下终端命令会将下载的镜像刷入 SD 卡：

# 检查 MicroSD 卡名称
sudo fdisk -l

>> sdxxx

确保名称正确非常重要，因为下一个命令包含 dd，它会在将镜像推送到卡上之前完全擦除卡上的现有内容。要继续，请导航到包含压缩镜像的目录：

# 解压并烧录镜像
unzip ethonarm_22.04.00.img.zip
sudo dd bs=1M if=ethonarm_22.04.00.img of=/dev/<sdxx> conv=fdatasync status=progress

现在卡已刷写完毕，可以将其插入 Raspberry Pi 中。

启动节点

将 SD 卡插入 Raspberry Pi 后，连接以太网电缆和 SSD，然后打开电源。操作系统将启动并自动开始执行预配置的任务，将 Raspberry Pi 变成一个以太坊节点，包括安装和构建客户端软件。这可能需要 10-15 分钟。

一旦所有内容都安装和配置完毕，请通过 ssh 连接登录设备，或者如果主板连接了显示器和键盘，则直接使用终端登录。使用 ethereum 账户登录，因为该账户具有启动节点所需的权限。

User: ethereum
Password: ethereum

默认的执行客户端 Geth 将自动启动。你可以使用以下终端命令检查日志来确认这一点：

sudo journalctl -u geth -f

共识客户端确实需要显式启动。为此，首先在路由器上打开 9000 端口，以便莱特豪斯能够找到并连接到对等节点。然后启用并启动莱特豪斯服务：

sudo systemctl enable lighthouse-beacon
sudo systemctl start lighthouse-beacon

使用日志检查客户端：

sudo journalctl -u lighthouse-beacon

请注意，共识客户端将在几分钟内同步，因为它使用检查点同步。执行客户端将需要更长的时间——可能需要几个小时，并且在共识客户端完成同步之前它不会启动（这是因为执行客户端需要一个同步目标，而同步后的共识客户端提供了该目标）。

随着 Geth 和莱特豪斯服务运行并同步，你的 Raspberry Pi 现在就是一个以太坊节点了！最常见的是使用 Geth 的 JavaScript 控制台与以太坊网络进行交互，该控制台可以附加到 8545 端口上的 Geth 客户端。也可以使用 Curl 等请求工具提交格式化为 JSON 对象的命令。在 Geth 文档 (opens in a new tab)中查看更多信息。

Geth 预先配置为向 Grafana 仪表板报告指标，可以在浏览器中查看。更高级的用户可能希望使用此功能来监控其节点的运行状况，方法是导航到 ipaddress:3000，并传递 user: admin 和 passwd: ethereum。

验证者

也可以选择将验证者添加到共识客户端。验证者软件允许你的节点积极参与共识，并为网络提供加密经济安全性。你将获得 ETH 作为这项工作的奖励。要运行验证者，你必须首先拥有 32 个 ETH，这些 ETH 必须存入存款合约中。可以按照 Launchpad (opens in a new tab) 上的分步指南进行存款。在台式机/笔记本电脑上执行此操作，但不要生成密钥——这可以直接在 Raspberry Pi 上完成。

在 Raspberry Pi 上打开终端并运行以下命令以生成存款密钥：

sudo apt-get update
sudo apt-get install staking-deposit-cli
cd && deposit new-mnemonic --num_validators 1

（或者下载 staking-deposit-cli (opens in a new tab) 以在物理隔离的机器上运行，并运行 deposit new-mnemnonic 命令）

妥善保管助记词！上面的命令在节点的密钥库中生成了两个文件：验证者密钥和存款数据文件。存款数据需要上传到 Launchpad，因此必须将其从 Raspberry Pi 复制到台式机/笔记本电脑。这可以使用 ssh 连接或任何其他复制/粘贴方法来完成。

一旦运行 Launchpad 的计算机上有了存款数据文件，就可以将其拖放到 Launchpad 屏幕上的 + 中。按照屏幕上的说明向存款合约发送交易。

回到 Raspberry Pi，可以启动验证者了。这需要导入验证者密钥，设置收集奖励的地址，然后启动预配置的验证者进程。以下示例适用于莱特豪斯——其他共识客户端的说明可在 Ethereum on Arm 文档 (opens in a new tab)中找到：

# 导入验证者密钥
lighthouse account validator import --directory=/home/ethereum/validator_keys

# 设置奖励地址
sudo sed -i 's/<ETH_ADDRESS>' /etc/ethereum/lighthouse-validator.conf

# 启动验证者
sudo systemctl start lighthouse-validator

恭喜，你现在已经在 Raspberry Pi 上运行了一个完整的以太坊节点和验证者！

欢迎提供反馈

我们知道 Raspberry Pi 拥有庞大的用户群，这可能对以太坊网络的健康产生非常积极的影响。请深入了解本教程中的详细信息，尝试在测试网上运行，查看 Ethereum on Arm 的 GitHub，提供反馈，提出问题 (issues) 和拉取请求 (pull requests)，并帮助推进技术和文档的发展！