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Ethereum PoS Private Network

이 문서는 Ethereum PoS Private Network 를 구성하고, 스테이킹을 실습하는 내용을 담고 있습니다.

2025-10-21 기준, Pectra 하드포크까지 대응되어 있습니다.

Wallets

실습 과정 중 Tx 전송용도로 아래 Genesis 지갑을 사용합니다.

0x9F39d0203939B4814Acd739015359DCDD181103a
- PK: 0x7f1d861692e78341d5da1c6f45aa7159af233cfba232c76b5dea3fdea19e67c0

PoS 네트워크 구성하기

환경설정

아래 도구들을 설치합니다. (bin/ 디렉토리의 바이너리는 별도 설치 불필요)

도구 용도
Homebrew macOS 패키지 설치
OrbStack 컨테이너 실행 (docker compose)
Geth 실행계층 Genesis 초기화 (geth init)
direnv .envrc 활성화로 ./bin 경로 자동 추가
curl Foundry installer 다운로드
jq staking 스크립트에서 deposit_data-*.json 파싱
Foundry staking 스크립트에서 Deposit Contract 호출 (cast send) 
brew install --cask orbstack
brew install ethereum direnv curl jq
curl -L https://foundry.paradigm.xyz | bash
foundryup

direnv 셸 훅 등록 (최초 1회)

# ~/.zshrc 또는 ~/.bashrc 에 추가
eval "$(direnv hook zsh)"   # zsh 사용 시
eval "$(direnv hook bash)"  # bash 사용 시

이후 이 디렉토리에서 direnv allow 를 실행하면 ./bin 경로가 자동으로 PATH 에 추가됩니다.

Step

  1. direnv 를 통해 .envrc 를 활성화합니다. 
    direnv allow
  2. init 를 실행해 Genesis 를 구성합니다.
  3. docker compose up 으로 네트워크를 시작합니다.

Containers

Client Versions

Consensus : Prysm v6.0.4
Execution : Geth v1.16.2
Blockscout : v9
  • consensus
  • execution
  • validator
    • consensus 와 연결된 검증자 클라이언트이며, https://github.com/OffchainLabs/prysm 을 사용합니다.
    • 스테이킹 없이 체인이 작동할 수 있도록 Dummy Validator Key 로 검증하도록 구성되어있습니다.
  • practice-validator
    • 직접 Validator Key 를 생성하고, Import 하여 스테이킹 실습을 진행할 Client 입니다.
    • validator 와 동일한 검증자 클라이언트 입니다.

Staking

Validator Key 생성

Steps

  1. 24Words Mnemonic 생성하기 (ex https://iancoleman.io/bip39/)
  2. create-validator-key로 Validator Key 를 생성합니다.
    • 생성 과정중에서 Mnemonic 을 요구하면, 1번에서 생성한 Mnemonic 을 입력합니다.
  3. ./validator_keys 하위에 아래 두개 파일이 생성되었는지 확인합니다.
    • deposit_data-*.json
    • keystore-*.json

Validator Client 에 Key Import

Steps

  1. practice-validator 컨테이너의 로그를 확인합니다.
  2. 로그 중, http://0.0.0.0:7500/initialize?token=… URL 을 복사해 브라우저에서 접속합니다.
  3. Import Keystores > Browse Files 로 Validator Key file 을 선택합니다.
    • Validator Key 생성과정에서 만든 keystore-*.json 를 선택합니다.
  4. Key 생성과정에서 입력했던 비밀번호를 입력합니다.
  5. Import slashing protection data? 는 no 를 선택 후, 다음단계로 이동합니다.
  6. Wallet Password 는 헷갈리지 않도록 기존 비밀번호와 동일하게 입력합니다.
    • Validator Client 에서 해당 Key 를 파일시스템에 암호화 하여 보관시에 사용할 비밀번호입니다.

Deposit Contract 에 Deposit (Staking)

아래 두 가지 방법 중 하나를 선택해 Deposit 을 진행합니다.

Staking Script (Recommended) 방식을 권장합니다.

Staking Script (Recommended)

staking 스크립트는 Foundry 의 cast 를 사용해 Deposit Contract 를 호출합니다.

RPC, Private Key, Deposit Contract, Gas 설정은 .envrc 에서 관리합니다.

  1. Validator Key 생성 과정에서 ./validator_keys/deposit_data-*.json 파일이 생성되어 있는지 확인합니다.
  2. 아래 명령어를 실행합니다. 
    staking
    • 기본값으로 최신 ./validator_keys/deposit_data-*.json 파일을 사용합니다.
    • Tx 가 전송되면 Transaction Hash 를 출력하고, Receipt 가 생성될 때까지 주기적으로 대기 메시지를 출력합니다.
  3. Pending Tx 를 더 높은 Gas 로 대체해야 하는 경우 nonce 를 지정해서 다시 실행합니다. 
    NONCE=0 staking

Explorer

Explorer 로 직접 Write Contract 를 실행하고 싶다면 먼저 아래의 Explorer 구성하기 (Optional) 을 완료합니다.

  1. Explorer 검색창에 0x00000000219ab540356cbb839cbe05303d7705fa 를 검색합니다.
    • 이 과정을 생략하는 경우 Verify Contract 과정에서 알 수 없는 주소 에러가 발생하므로, 꼭 진행합니다.
  2. Explorer > 좌측 톱니바퀴 (Other) > Verify Contract
  3. 아래 정보를 기입후 Verify & publish 를 실행합니다.

    아래 정보는 Mainnet Etherscan 데이터를 기준으로 합니다.

    이 과정 중 발생한 에러가 아래와 같다면, 다음 과정으로 넘어가도 무방합니다.

    Cannot update partially verified smart contract with another partially verified contract
    • Contract Address : 0x00000000219ab540356cbb839cbe05303d7705fa
    • Contract License : No License
    • Verify Method : Solidity (Single file)
    • Compiler : v0.6.11+commit.5ef660b1
    • EVM Version : istanbul
    • Optimization enabled : 체크 및 5000000 기입
    • Contract Code : DepositContract.sol 확인
  4. 0x00000000219ab540356cbb839cbe05303d7705fa 주소를 검색해 Contract Details 로 이동합니다.
  5. Contract 탭 > Read/Write contract > deposit 을 선택합니다.
  6. Validator Key 생성 과정에서 생성된 deposit_data*.json 파일을 열어 값을 채워 넣습니다.
    • 모두 0x prefix 를 추가하여 입력해야합니다. ex) abcd1234 → 0xabcd1234
    • Send native ETH 는 32 를 입력 후, 우측 $10^{18}$ 버튼을 눌러 Wei 단위로 변환합니다.
  7. Write 를 눌러 Tx 를 전송합니다.
  8. Validator 가 활성화 될때까지 기다립니다. 🔃

Explorer 구성하기 (Optional)

Explorer 는 필수 구성요소가 아닙니다.

Deposit 은 기본적으로 staking 스크립트로 진행하고, Explorer UI 를 통해 Deposit 하고 싶은 경우에만 구성합니다.

Explorer 실행

  1. Blockscout 를 Clone 받습니다.

  2. docker-compose/common-frontend.env 를 아래와 같이 수정합니다.

    • 예시를 사용하거나, Docs 를 참고해 원하는 값으로 변경해도 무방합니다 🙂
    • common-frontend.env 예시

      NEXT_PUBLIC_WALLET_CONNECT_PROJECT_ID 는 아래 메뉴얼에 따라 프로젝트 생성 후 채워넣습니다.

      https://docs.blockscout.com/setup/configuration-options/walletconnect-project-id-for-contract-read-write

      NEXT_PUBLIC_API_HOST=localhost
NEXT_PUBLIC_API_PROTOCOL=http
NEXT_PUBLIC_STATS_API_HOST=http://localhost:8080
NEXT_PUBLIC_NETWORK_NAME=Private Local Chain
NEXT_PUBLIC_NETWORK_SHORT_NAME=Private Local Chain
NEXT_PUBLIC_NETWORK_ID=123456
NEXT_PUBLIC_NETWORK_CURRENCY_NAME=Ether
NEXT_PUBLIC_NETWORK_CURRENCY_SYMBOL=ETH
NEXT_PUBLIC_NETWORK_CURRENCY_DECIMALS=18
NEXT_PUBLIC_API_BASE_PATH=/
NEXT_PUBLIC_APP_HOST=localhost
NEXT_PUBLIC_APP_PROTOCOL=http
NEXT_PUBLIC_HOMEPAGE_CHARTS=['daily_txs']
NEXT_PUBLIC_VISUALIZE_API_HOST=http://localhost:8081
NEXT_PUBLIC_IS_TESTNET=true
NEXT_PUBLIC_API_WEBSOCKET_PROTOCOL=ws
NEXT_PUBLIC_API_SPEC_URL=https://raw.githubusercontent.com/blockscout/blockscout-api-v2-swagger/main/swagger.yaml
NEXT_PUBLIC_WALLET_CONNECT_PROJECT_ID=<WALLET_CONNECT_PROJECT_ID>
NEXT_PUBLIC_NETWORK_RPC_URL=http://localhost:8545
NEXT_PUBLIC_AD_BANNER_PROVIDER=none
NEXT_PUBLIC_AD_TEXT_PROVIDER=none
NEXT_PUBLIC_HAS_BEACON_CHAIN=true

  3. ./docker-compose 위치에서 아래 명령어를 통해 Explorer 를 구동합니다.

    • docker compose -f geth.yml up -d

  4. 브라우저에서 http://localhost 에 접속해 Explorer 를 확인해봅니다.

  5. 메인화면 우측 상단 Connect 를 클릭해 Metamask 등을 통해 지갑을 연결합니다.

    • 연결 하는 지갑은 문서 도입부에서 안내된 Genesis Wallet 을 사용합니다.

Validator Exit (Unstaking)

Steps

  1. Validator Web UI > 좌측 Wallet & Accounts > Exit Validators 과정으로 언스테이킹 진행
  2. Beacon node 의 Validator 상태 조회 API 를 호출해서 Validator 상태가 변경되는것을 확인

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