精通比特币(67):比特币的测试区块链

2009年1月3日由Satoshi Nakamoto创建的“主要”比特币块链，即本章研究的创世区块所在的网络，被称为主干网。另外还有其他用于测试的比特币区块链：现存的有testnet，segnet和regtest。

testnet是一个功能齐全的在线P2P网络，包括钱包，测试比特币（testnet币），挖矿以及类似主干网的所有其他功能。实际上它和主网只有两个区别：testnet币是毫无价值的，挖掘难度足够低，任何人都可以相对容易地使用testnet币）。

保持测试币的无价值和易挖掘并不容易。尽管有来自开发商的呼吁，但还是有人使用先进的设备（GPU和ASIC）在testnet上挖矿。这就增加了难度，使用CPU挖矿不可能，导致获取测试币非常困难，以致于人们开始赋予其一定价值，所以测试币并不是毫无价值。结果，时不时地testnet必须被报废并重新从创始区块启动，重新进行难度设置。

目前的testnet被称为testnet3，是testnet的第三次迭代，于2011年2月重启，重置了之前的testnet网络的难度。

请记住，testnet3是一个大区块链，在2017年初超过20 GB。完全同步需要一天左右的时间，并占用您的计算机资源。它不像主干网，也不是“轻量级”。运行testnet节点的一个好方法就是将其运行为一个专用的虚拟机镜像（例如，VirtualBox，Docker，Cloud Server等）。

Bitcoin Core完全支持在testnet网络运行而不是只能在主干网上运行，还允许您进行测试币挖矿并运行一个testnet全节点。

如果要在testnet上启动Bitcoin Core，而不是在主干网启动，您可以使用testnet开关：

$ bitcoind -testnet

在日志中，您应该会看到，bitcoind正在默认bitcoind目录的testnet3子目录中构建一个新的区块链：

bitcoind: Using data directory /home/username/.bitcoin/testnet3

要连接bitcoind，可以使用bitcoin-cli命令行工具，但是要记得切换到testnet模式：

$ bitcoin-cli -testnet getinfo

在testnet3上，你也可以运行使用其他语言和框架实现的全节点来实验和学习，例如btcd（用Go编写）和bcoin（用JavaScript编写）。

在2017年初，testnet3支持主网的所有功能，也包括在主干网络上尚未激活的隔离见证（Segregated Witness。 因此，testnet3也可用于测试隔离见证功能。

2016年，启动了一个特殊用途的测试网络，以帮助开发和测试隔离见证（也称为segwit）。 该测试区块链称为segnet，可以通过运行Bitcoin Core的特殊版本（分支）来连接。

由于已经将segwit添加到testnet3中，因此后来不再使用segnet来测试segwit功能。

在将来，我们可能会看到其他专门用于测试单个功能或主要架构更改（如segnet）的测试网络区块链。

Regtest代表“回归测试”，是一种比特币核心功能，允许您创建本地区块链以进行测试。 与testnet3（它是一个公共和共享的测试区块链）不同，regtest区块链旨在作为本地测试的封闭系统运行。

从头开始启动regtest区块链，创建一个本地的创世区块。 您可以将其他节点添加到网络中，或者使用单个节点运行它来测试Bitcoin Core软件。

要在regtest模式下启动Bitcoin Core，您可以使用regtest标志：

$ bitcoind -regtest

就像使用testnet一样，Bitcoin Core将在bitcoind默认目录的regtest子目录下初始化一个新的区块链：

bitcoind: Using data directory /home/username/.bitcoin/regtest

要使用命令行工具，还需要指定regtest标志。 我们来试试getblockchaininfo命令来检查regtest区块链：

$ bitcoin-cli -regtest getblockchaininfo

挖一些（500块），赚取奖励：

$ bitcoin-cli -regtest generate 500

挖掘所有这些块只需要几秒钟，这样就可以很容易地进行测试。 如果您检查您的钱包余额，您将看到您获得了前400个区块的奖励（Coinbase的奖励必须挖满100块之后才能花费）：

$ bitcoin-cli -regtest getbalance