自宅サバで作る！ イーサリアム 2.0 TestnetのValidatorノード（Prysm版）～資産の減少を防ぐにはどう運用管理する？

ポートフォワード

　あらかじめ通信に利用するポートを公開する。ルーターの「ポートフォワード」や「ポート転送」などの機能を利用して以下のポートを仮想マシンのIPアドレス宛てに転送しておく。この設定はノードセットアップ後に実施しても構わない。

• Geth通信用（Eth1）
  　　TCP/UDP 30303
• Prysm通信用（Eth2 beacon node）
  　　TCP 13000
  　　TCP 12000

　なお、SSHやPrysm ウェブインターフェースなどの管理用のポートは外部に公開するのは避けること。どうしても自宅外から管理したい場合はVPNの利用を検討する。

ファイアウォール

　また、マシン上でファイアウォールを利用する場合は、必要なポートへのアクセスを許可しておく必要がある。

Prometheus+GrafanaをPrysmとは別のマシンで稼働させる場合

• Prometheus監視用
  　　TCP 8080(beacon node)
  　　TCP 8081(Validator)
  　　TCP 8082(Slasher)
• Prometheus node-exporter用（外部から監視する場合）
  　　TCP 9100
• Prometheus接続用
  　　TCP 9090
• Grafana接続用
  　　TCP 3000

　同様にほかのポートも許可しておく

sudo ufw status
sudo ufw allow 13000/tcp

ログディレクトリ作成

ログ用のディレクトリを作成しておく。

mkdir $HOME/log

プログラムのインストール

　インストール先のマシンを準備しておく。

　インストールするOSはubuntu 20.04。apt updateおよびapt upgradeによるアップデートを実行したり、SSH接続を構成したり、パスワードなどの設定を済ませてから、以下のプログラムをインストールする。

　ファイアウォールについてはufwを利用するが、詳細は後述する。

　各プログラムはサービスとして動作させることも可能だが、後からパラメーターの構成を柔軟にできるように手動で起動し、screenを使ってバックグラウンドで動作させることにする。

　また、障害発生回復のために別のマシンに設定をリストアするときなど、意図せず同一キーを使用した二重起動が発生するとスラッシングの対象になりかねないため、少なくともValidatorに関しては、サービスによる自動起動は避けた方が無難である。

screenインストール

sudo apt install screen -y

gitインストール

sudo apt install git -y

Ethereumインストール

　Eth1のブロックチェーンを同期するためのプログラムをインストールする。さまざまなものがあるが、今回はGeth（Go Ethereum）をインストールする。

sudo add-apt-repository -y ppa:ethereum/ethereum
sudo apt install ethereum -y

Prysm Clientインストール

　Eth2のビーコンチェーンを同期したり、Validatorノード（やSlasherノード）を起動するためのプログラムをインストールする。こちらも複数選択肢があるが、今回は「Prysm」をインストールする。

git clone https://github.com/prysmaticlabs/prysm.git

• Prysmatic Labs
  https://prysmaticlabs.com/
• Installing Prysm with prysm.sh
  https://docs.prylabs.network/docs/install/install-with-script

Eth1ノード起動

　Gethを起動して、Eth1のブロックチェーンを同期する。接続先はGoerli Testnetを利用する。

screen -dmS Geth -L -Logfile $HOME/log/geth.log /user/bin/geth --http --goerli

• screen -dmS Geth
  「Geth」という名前のscreenをバックグラウンドで作成
• -L Logfile $HOME/log/geth.log
  screenの機能を使ってログを取得。保存先はログインしているユーザーのホームディレクトリの「log」
• /user/bin/geth
  Gethを起動
• --http
  PrysmからアクセスするためのHTTPポートを作成。標準は「http://127.0.0.1:8545」
• --goerli
  Goerli Testネットワークに接続
  ※Gethのオプションの詳細はこちらを参照
  https://geth.ethereum.org/docs/interface/command-line-options

Eth1同期確認

　screenで起動しているので、screenの基本操作を確認するが、普段はあまり使わない。

screen -ls

　スクリーンに移動する。

screen -r Geth

　スクリーンから抜ける。

Ctrl+a d

　基本的な管理は、ログを確認するかGethを利用する。まずは、ログを確認する。

tail -f $HOME/log/geth.log

　Gethを利用して同期状況を確認する。同期状況が表示される場合は待機。「false」と表示されれば同期が完了している。

geth attach http://127.0.0.1:8545
eth.syncing
ctrl+d

Eth2 Beacon Chain起動

　Prysmを利用してEth2のBeacon Chainを起動する。ここではpyrmont testnetに接続する。Gethによる同期が完了してから実行する。

screen -dmS PrysmBeacon $HOME/prysm/prysm.sh beacon-chain --http-web3provider=http://127.0.0.1:8545/ --pyrmont --log-file=$HOME/log/prysmBeaconChain.log

• screen -dmS PrysmBeacon
  「PrysmBeacon」という名前のscreenをバックグラウンドで作成
• $HOME/prysm/prysm.sh beacon-chain
  beacon-chainモードでprysmを起動
• --http-web3provider=http://127.0.0.1:8545/
  Gethに接続
• --monitoring-host=192.168.1.18
  PrometheusやGrafanaを利用して監視する場合で、かつ監視マシンを外部に用意する場合に必要。このアドレスで接続を待ち受ける。同一マシンにPrometheusやGrafanaをインストールする場合は不要（Default: 127.0.0.1）
• --pyrmont
  pyrmont testネットワークに接続
• --log-file=$HOME/log/prysmBeaconChain.log
  ログファイルを指定
  ※Prysmのオプションの詳細はこちらを参照
  https://docs.prylabs.network/docs/prysm-usage/parameters/

Prysmの使用許諾に同意

　Prysmをはじめて起動したときは、使用許諾への同意が必要。

screen -r PrysmBeacon

　`accept`と入力し、`ctrl+a d`で抜ける。

　Eth1の同期が完了していれば、ETH2のbeacon nodeとして稼働が開始されるが、初回は同期が必要。時間がかかる上、比較的多めのCPUパワーを消費する。CPUパワーの消費を押さえたい場合は、`--p2p-max-peers=25`オプションを付けて同期をある程度制限する（その分、時間はかかる）。同期が完了すると下のような画面になる。

テスト用の33GoETHの入手

　Goerli Testnetで使用するためのGoETHを入手する。StatkingにはGas代を含め33GoETHが必要となる。

　まずはGoETHを受け取るウォレットを準備する。このみのウォレットアプリをインストールして、自分のETHアドレスを確認しておく。

　ここではChromeの拡張機能として使える「METAMASK」を利用した。

• METAMASK
  https://metamask.io/

　GoETHの入手方法は複数ある。例えば、以下のような方法で入手できる。

• ETHStaker CommunityのDiscordから入手（即座に入手可能）
  コミュニティの[ウェブサイト](https://ethstaker.cc/)からDiscordに参加し、「request-goerli-eth」に次のメッセージを書き込むとBOTによってGoETHが送信される。

!goerliEth [自分のウォレットのアドレス]

• Prysmatic LabsのDiscordから入手（登録から2週間経過すると入手可能）
  こちらの[ウェブページ](https://docs.prylabs.network/docs/faq)などにあるリンクからPrysmatic Labsの[Discord](https://discord.com/invite/prysmaticlabs)に参加し、「request-goerli-eth」に次のメッセージを書き込むとBOTによってGoETHが送信される。

!send [自分のウォレットのアドレス]

1. eth2.0-deposit-cliダウンロード

　まず、キーストア生成用のツールをダウンロードする。次のページから最新版のファイルのリンクを取得し、wgetでダウンロードする。

• 「eth2.0-deposit-cli」リリース版
  https://github.com/ethereum/eth2.0-deposit-cli/releases

　2021年4月5日時点では1.2.0が最新版となるので、次のアドレスとなる。

wget https://github.com/ethereum/eth2.0-deposit-cli/releases/download/v1.2.0/eth2deposit-cli-256ea21-linux-amd64.tar.gz
tar xvzf eth2deposit-cli-256ea21-linux-amd64.tar.gz

2. eth2.0-deposit-cliの実行

　展開したプログラムを実行し、パスワードの設定をする。キーストアのパスワードは忘れないように控えておくこと。

cd eth2deposit-cli-256ea21-linux-amd64
./deposit new-mnemonic --num_validators 1 --chain pyrmont

• new-mnemonic
  新しいニーモニックフレーズを生成
• num_validators 1
  稼働させるバリデーターの数。通常は1
• chain pyrmont
  接続するネットワーク。ここではPyrmont Testnet

-- chain mainnet

3. ニーモニックフレーズを控える（重要！）

　画面上に24個の単語で形成されるニーモニックフレーズが表示される。ウォレットの復元などに必要なので忘れないように控えると同時に、漏洩しないようにしっかりと管理する。

4. デポジットデータのダウンロード

　eth2.0-deposit-cliによって生成されたファイル（eth2deposit-cli-XXXXXXX-linux-amd64/validator_keysにある）のうち、次のLaunchpadから登録する必要があるデポジットデータファイル（deposit_data-XXXXXXXXXX.json）をダウンロードする。キーストアもダウンロードして保管しておく。

アカウントインポート

　作成したキーストアをValidatorにインポートする。上で作成したキーペアの情報を利用して、Validatorにアカウントを登録する操作となる。キーストアのパスワードを入力することでインポートできる。

　これにより、walletが作成される。walletのパスワードを設定するので忘れないように控えておくこと。

cd prysm
./prysm.sh validator accounts import --keys-dir=$HOME/eth2deposit-cli-XXXXXXX-linux-amd64/validator_keys

• --keys-dir
  eth2.0-deposit-cliで生成したキーペアのディレクトリ

　デポジットデータのダウンロード、およびキーペアのインポートができたら、「validator_keys」ディレクトリは使用しない。オフラインの安全な場所に保管しておくことをお勧めする。

パスワードファイル保存

　Validator実行時にパスワードをファイルから入力できるようにするためにファイルに保存しておく（保存先やアクセス権に注意）。

mkdir .password
chmod 700 .password
echo [walletパスワード] > .password/password.txt
chmod 600 .password/password.txt

Eth2 Pyrmont Launchpad（テストネットワーク用）の実行

　Validatorを稼働させるための方法がステップバイステップで紹介されている「Eth2 Launchpad」を利用してセットアップを進める。

• Eth2 Pyrmont Launchpad（テストネットワーク用）
  https://pyrmont.launchpad.ethereum.org/ja

　Laucnpadの内容のほとんどは、上記で実行したものなので、ほぼ確認作業だが、デポジットデータのアップロードと32GoETHの送信が必要。

　Launchpadは、Mainnet用とPyrmont Testnet用の2種類が用意されているので、テストで利用する場合は右上の表示が「Pyrmont」になっていることを確認。「Mainnet」の場合は、32GoETHではなく、32ETHが必要。

1. 開始

　「バリデーターになる」をクリックして開始

2. アドバイザリーを読む

　10項目の注意事項が表示される。概要や入金、ペナルティ、キー管理、リスクなどが表示されるので確認しておく。なお、ペナルティについては別項で詳しく紹介するが、Testnetなので深刻に考える必要はない。

3. Eth1クライアントの選択

　Eth1ノードを実行するクライアントを選択する。ここでは、すでにGethを稼働させているので、このステップは確認のみとなる。一応、「Geth」を選択して、「--Goerli」でTestnetに接続していることや「--http」オプションでJSON RPCエンドポイントを稼働させていることを確認する。

4. Eth2クライアントの選択

　Eth2ノードのクライアントを選択する。ここでは、すでにPrysmを稼働させているので、このステップも確認のみで構わない。一応、「Prysm」を選択し、「続行」をクリックする

5. キーペアを生成

　キーペア作成方法が表示される。上記の「eth2.0-deposit-cli」で実行した手順なので確認のみで構わない。［私は自分のキーを安全に保管し、私のニーモニックフレーズを書き留めています］にチェックを付けて、［続行］をクリック。

6. デポジットデータのアップロード

　eth2.0-deposit-cliで生成した「deposit_data-XXXXXXXXXX.json」をウェブページにドラッグして登録する。

7. walletの接続

　ステーキングに必要な32GoETHを送信するために自分のwalletを接続する。ここではMETAMASKをインストールしているので「METAMASK」を選択。接続されると、アドレスや「Balance（残高）」が表示される。

8. 32GoETHの送信（これ以降は戻れないので注意）

　1バリデーターあたり32GeETHのステーキングが必要なので、これを送信する。画面上の注意事項や送信先のアドレスなどを確認し、「続行」をクリック。

9. 最終確認

　「入金する」をクリックすると、METAMASKで送信画面が表示される。送信が完了したら、Validatorを稼働させることができる。

screenのチェック

　screenで各ノードが稼働しているかどうかを確認する。

screen -ls

ログの確認

　各ログを確認する。

tail -f $HOME/log/geth.log
tail -f $HOME/log/prysmbeacon.log
tail -f $HOME/log/validator.log
tail -f $HOME/log/slasher.log

ウェブインターフェースでの確認

　ネットワーク内のPCからPrysmのウェブインターフェース「http://[仮想マシンのアドレス]:7500」にアクセスする。

• Validator Gains & Losses
  バリデーターの稼働状況やBeaconノードの状況を確認できる。残高や収益が表示される

Wallet & Accounts
• Account List
  インポートされているアカウントを確認可能。アドレスも確認できる
• Wallet Information
  Walletのディレクトリやキーストアファイルを確認可能

Process Analytics
• System Logs
  ValidatorおよびBeacon Nodeのログを確認可能

• Peer locations map
  接続されているピアの場所をマップ上で表示可能

Security
• Change Password
  パスワードの変更が可能

• Read the Docs
  ドキュメントへのリンク

beaconcha.inでの確認

　Pyrmont Beacon Chain（Testnet用）の状況を確認できる。

　[Ethereum 2.0 Beacon Chain (Phase 0) Block Chain Explorer - Index - beaconcha.in - 2021]（https://pyrmont.beaconcha.in/）を利用すると、外部からの視点でValidatorの稼働状況をチェックできる。

　自分のEth1アドレスを入力して検索し、一覧から、Validatorキーをクリックすると状況が見られる。赤文字のマイナスがペナルティ。スラッシングされると、その旨も表示される。