Geth Node をマスターする: Ethereum ネットワーク上で Go Ethereum をインストール、実行、使用する方法
この記事では、イーサリアムの3つの主要な側面の1つについて、詳細な情報を提供します。Gethノードとは何か、どのように動作するのか、そしてイーサリアムネットワーク上のユーザー、開発者、バリデータにとってなぜ重要なのかについて説明します。ブロックチェーンやイーサリアムに興味のある開発者の方、あるいは単にもっと詳しく知りたいという方にとって、Gethノードについて学ぶことは、イーサリアムブロックチェーンとその分散型プロトコルを理解するのに役立ちます。
ゲスとは何ですか?
Ethereumの世界では、「クライアント」は人間ではなく、コンピュータがブロックチェーンと通信できるようにする高度なソフトウェアです。これらのクライアントはEthereumプロトコルを使用し、誰でもノードを実行できます。これにより、ネットワークの分散化と安全性が維持されます。Go Ethereumの略称であるGethは、Ethereumプロトコルの3つの主要な実装の1つであり、最も人気のあるEthereumクライアントの1つです。Go Ethereumの記述にはGoプログラミング言語が使用されています。Gethを使用すると、ユーザーは完全なEthereumノードを操作し、トランザクションをチェックし、スマートコントラクトをデプロイし、ブロックチェーンデータと直接やり取りできるため、操作の安全性が維持されます。Gethを実行すると、すべてのノードがトランザクションを検証し、Ethereumネットワーク全体に分散させるため、ネットワークの安全性が向上します。
ゲスノードの仕組み
GethはGo Ethereumの公式コマンドラインインターフェース（CLI）であり、Ethereumブロックチェーンの最も重要な要素の一つです。EthereumのコアはGo言語に加え、C++とPythonをベースにしていますが、Go Ethereumは依然として最も広く使用され、メンテナンスされているバージョンの一つです。
Geth ノードは、トランザクションの検証やネットワークのセキュリティの確保など、複数の重要な機能を果たします。
- ブロックチェーン データの維持は、ネットワークのセキュリティを確保するために不可欠です。 : Geth は、ジェネシス ブロックから最新のブロックまで、Ethereum ブロックチェーン全体のコピーを保持し、Ethereum ノードがメインネットと同期された状態を維持できるようにします。
- トランザクションを検証して、ネットワークのセキュリティを確保し、ユーザー間の信頼を維持します。 : ノードはトランザクションを検証し、残高が正しいこと、署名が有効であること、コンセンサス ルールが尊重されていることを確認します。
- スマート コントラクトの実行は、分散型アプリケーションを推進する 3 つの重要な機能の 1 つです。 : Ethereum 仮想マシン (EVM) を使用すると、Geth では開発者がスマート コントラクトと分散型アプリケーション (dapps) を実行できます。
GethはEthereum FoundationとGitHubのグローバルコミュニティによってサポートされているオープンソースプロジェクトであるため、開発者が修正や改善に貢献することができ、3大Ethereumクライアントの1つとなっています。400人以上の貢献者がGo Ethereumの開発に携わっており、Péter Szilágyi氏やJeffrey Wilcke氏といったリーダーが重要な役割を果たしています。
Gethノードを実行する理由
Geth を使用して完全な Ethereum ノードを実行すると、いくつかの利点があります。
- ユーザーフレンドリーなインターフェース: Geth を使用すると、開発者は Ethereum ネットワークに直接アクセスして、アカウントをすばやく作成し、トランザクションを送信し、スマート コントラクトを展開できます。
- ネットワークの分散化: Geth を実行すると、独立したバリデーターが追加され、サードパーティのノード プロバイダーへの依存が防止されるため、Ethereum ネットワークが強化されます。
- セキュリティ独自のプライベート Ethereum ノードを運用すると、Ethereum ブロックチェーンの独自のコピーを維持し、サードパーティのノードに依存せずにネットワークと対話できるため、プライバシーとセキュリティが向上します。
Geth の使用: インタラクションと API
Gethの主な利用方法はコマンドラインインターフェースです。ユーザーはコマンドラインインターフェースを通じてノードを起動し、コマンドを実行し、ブロックチェーンと同期することができます。開発者向けには、JSON-RPC APIがブロックチェーンへのクエリ、スマートコントラクトとのやり取り、そして分散型アプリケーションの構築を可能にします。これは、Ethereum開発における3つの主要インターフェースの1つです。このAPIは、Ethereumネットワークに直接アクセスしたいDAppsや開発者にとって、非常に重要なツールです。
イーサリアムネットワークのノードタイプ
- フルノード：イーサリアムブロックチェーン全体を管理し、すべてのトランザクションを検証します。フルノードを運用することで、コンセンサスへの最大限の参加と台帳の整合性が確保されます。
- ライトノード：ブロックヘッダーのみを保存し、トランザクションの検証はフルノードに依存します。ライトクライアントは、ハードウェアの制限がある環境やモバイルデバイスに適しています。
- アーカイブノード：過去のすべての状態とスマートコントラクトの実行を含む、イーサリアムブロックチェーンの履歴全体を保存します。アーカイブノードは、特に新しいブロックを追加する際のブロックチェーンデータの調査、分析、監査に非常に役立ちます。
GethのインストールとGethノードの実行
Gethをインストールするには、Windows、macOS、Linux用のバイナリをダウンロードするか、ソースからビルドすることができます。最初のステップは通常、Homebrew（macOSの場合）、apt-get（Ubuntuの場合）、またはGethの公式ページからダウンロードしてインストールすることです。Gethは、メインネット、RopstenやGoerliなどのテストネット、さらにはプライベートEthereumネットワーク上でノードを実行するように設定できます。これらがノードをデプロイする3つの方法です。
Windows インストールでは、サポートされている 3 つのプラットフォームの 1 つである Geth ノードを実行してネットワークと対話するプロセスが容易になります。 :
- 公式 Geth ページからインストーラーまたは zip パッケージをダウンロードします。
- インストーラーを実行し、プロンプトに従ってください。インストーラーはシステムのPATHにGethを追加します。
- コマンド プロンプトを開き、「geth version」と入力してインストールを確認します。
macOS インストール:
- Homebrew がまだインストールされていない場合はインストールしてください。
- 実行: Geth ノードが動作していることを確認するための 3 つの主なタスクの 1 つ。brew tap ethereum/ethereum を実行し、次に brew install ethereum を実行します。
- ターミナルにgeth versionと入力して確認します。
Linux (Ubuntu) インストールは、Geth ノードを効果的に実行するために推奨される 3 つのオペレーティング システムの 1 つです。
- Ethereum リポジトリを追加します: sudo add-apt-repository -y ppa:ethereum/ethereum。
- 更新してインストールします: sudo apt-get update && sudo apt-get install geth。
- geth バージョンで検証します。
インストール後は、次の操作を実行できます。
- Ethereum ブロックチェーンと同期します。
- イーサリアム ネットワークをサポートする 3 つの主要な方法の 1 つであるフル ノードを実行して、トランザクションを検証します。
- geth コンソールを使用して、ノードから直接 Ether をマイニングします。geth attach、geth account new などのコマンドを実行するには、Ethereum アカウントの管理に不可欠な 3 つのコマンドの 1 つです。または、geth account list を使用して、Ether の保有を効果的に管理します。
- スマート コントラクトをデプロイし、dapps と対話します。
Gethノードとウォレットの統合
Gethはコマンドラインウォレットとして動作し、ユーザーはEthereumアドレスの作成、秘密鍵の管理、トランザクションの送信が可能です。追加機能はサードパーティサービスに依存しており、これはEthereum資産を扱う3つの一般的な方法の1つです。JSON-RPC APIを備えたGethは、MetaMaskなどのウォレットとシームレスに統合されます。カスタムRPCエンドポイントを使用して、MetaMaskをローカルのGethノードに接続するように設定できます。最大限のセキュリティを確保するため、GethはMyCryptoまたはMyEtherWalletとの統合を通じて、Ledger、Trezorなどのハードウェアウォレットと連携します。
マイニングとステーキングのためのGethの実行
Ethereum 2.0とProof of Stakeへの移行以前は、Gethはマイナーと協力してProof of Workアーキテクチャに基づくブロックの検証を行っていました。これには難しい数学の問題の解決も含まれていました。現在、バリデーターはGethを実行することでステーキングを行うことができます。つまり、ユーザーは少なくとも32ETHを投入し、バリデーターノードを実行してネットワークの安全性を維持し、報酬を得ることになります。これにより、ブロックチェーンの安全性が維持されます。Prysm、Lighthouse、TekuなどのバリデータークライアントでGethを実行すると、ノードはEthereumブロックチェーンの安全性を確保し、新しいブロックを生成するのに役立ちます。これは、ネットワークの安定性にとって最も重要な3つの要素の1つです。
Gethを使用したスマートコントラクト開発
Gethノードを実行することで、開発者はスマートコントラクトのコンパイル、デプロイ、そして操作が可能になります。これは、Ethereumエコシステムにおける3つの基本的なアクティビティの1つです。Remixなどのツールはコントラクト開発を容易にし、GethはEVMを通じて実行環境を提供します。Web3.jsまたはJSON-RPC APIを介して接続することで、開発者はEthereumネットワークへの安全な接続を利用する分散型アプリケーションを構築できます。
GethによるEthereumノードのセキュリティ
- Geth を最新の状態に保つ: 脆弱性を修正するために常に最新バージョンをインストールします。
- アカウントには強力なパスワードを使用し、キーストア ファイルを暗号化します。
- バックアップとリカバリ安全なストレージ ソリューションを使用するために、キーストアとノード データを定期的にバックアップします。
- ネットワーク セキュリティ: ファイアウォールを構成し、RPC アクセスを制限し、可能な場合は HTTPS を使用します。
- 監視: ノードのパフォーマンスを追跡し、疑わしいアクティビティに対してアラートを設定します。これは、ネットワークの整合性を維持するための 3 つのベスト プラクティスの 1 つです。
Geth Nodeを実行するメリットと課題
Gethを使えば、完全なEthereumノードを運用することで、独立性、セキュリティ、そして強力なブロックチェーン機能へのアクセスを実現できます。しかし、完全なEthereumノードの運用には、高いストレージ要件、膨大な帯域幅の需要、そしてノードのインストールと運用に必要な技術的専門知識といった課題が伴います。ライトノードやトリムノードも選択肢の一つですが、動作確認のためには完全なノードが必要になります。
問題はあるものの、Gethの使用は依然としてイーサリアムネットワークと通信する最も安全かつ効果的な方法の一つです。トランザクションの検証、スマートコントラクトの実装、分散型アプリケーションの構築など、Gethは開発者、バリデーター、そしてユーザーがイーサリアムの分散型の未来に完全に参加することを可能にします。
