HOWTO: Update for plyvel UTXO version, recommend bitcoind 0.9.0
[electrum-server.git] / HOWTO.md
1 How to run your own Electrum server
2 ===================================
3
4 Abstract
5 --------
6
7 This document is an easy to follow guide to installing and running your own
8 Electrum server on Linux. It is structured as a series of steps you need to
9 follow, ordered in the most logical way. The next two sections describe some
10 conventions we use in this document and hardware, software and expertise
11 requirements.
12
13 The most up-to date version of this document is available at:
14
15     https://github.com/spesmilo/electrum-server/blob/master/HOWTO.md
16
17 Conventions
18 -----------
19
20 In this document, lines starting with a hash sign (#) or a dollar sign ($)
21 contain commands. Commands starting with a hash should be run as root,
22 commands starting with a dollar should be run as a normal user (in this
23 document, we assume that user is called 'bitcoin'). We also assume the
24 bitcoin user has sudo rights, so we use '$ sudo command' when we need to.
25
26 Strings that are surrounded by "lower than" and "greater than" ( < and > )
27 should be replaced by the user with something appropriate. For example,
28 <password> should be replaced by a user chosen password. Do not confuse this
29 notation with shell redirection ('command < file' or 'command > file')!
30
31 Lines that lack hash or dollar signs are pastes from config files. They
32 should be copied verbatim or adapted, without the indentation tab.
33
34 apt-get install commands are suggestions for required dependencies.
35 They conform to an Ubuntu 13.10 system but may well work with Debian
36 or earlier and later versions of Ubuntu.
37
38 Prerequisites
39 -------------
40
41 **Expertise.** You should be familiar with Linux command line and
42 standard Linux commands. You should have basic understanding of git,
43 Python packages. You should have knowledge about how to install and
44 configure software on your Linux distribution. You should be able to
45 add commands to your distribution's startup scripts. If one of the
46 commands included in this document is not available or does not
47 perform the operation described here, you are expected to fix the
48 issue so you can continue following this howto.
49
50 **Software.** A recent Linux 64-bit distribution with the following software
51 installed: `python`, `easy_install`, `git`, standard C/C++
52 build chain. You will need root access in order to install other software or
53 Python libraries. 
54
55 **Hardware.** The lightest setup is a pruning server with diskspace 
56 requirements of about 10 GB for the electrum database. However note that 
57 you also need to run bitcoind and keep a copy of the full blockchain, 
58 which is roughly 20 GB in April 2014. If you have less than 2 GB of RAM 
59 make sure you limit bitcoind to 8 concurrent connections. If you have more 
60 ressources to  spare you can run the server with a higher limit of historic 
61 transactions per address. CPU speed is important, mostly for the initial block 
62 chain import, but also if you plan to run a public Electrum server, which 
63 could serve tens of concurrent requests. Any multi-core x86 CPU ~2009 or
64 newer other than Atom should do for good performance. An ideal setup
65 has enough RAM to hold and procss the leveldb database in tmpfs (e.g. /dev/shm).
66
67 Instructions
68 ------------
69
70 ### Step 1. Create a user for running bitcoind and Electrum server
71
72 This step is optional, but for better security and resource separation I
73 suggest you create a separate user just for running `bitcoind` and Electrum.
74 We will also use the `~/bin` directory to keep locally installed files
75 (others might want to use `/usr/local/bin` instead). We will download source
76 code files to the `~/src` directory.
77
78     $ sudo adduser bitcoin --disabled-password
79     $ sudo apt-get install git
80     # su - bitcoin
81     $ mkdir ~/bin ~/src
82     $ echo $PATH
83
84 If you don't see `/home/bitcoin/bin` in the output, you should add this line
85 to your `.bashrc`, `.profile` or `.bash_profile`, then logout and relogin:
86
87     PATH="$HOME/bin:$PATH"
88
89 ### Step 2. Download and install Electrum
90
91 We will download the latest git snapshot for Electrum and 'install' it in
92 our ~/bin directory:
93
94     $ mkdir -p ~/src/electrum
95     $ cd ~/src/electrum
96     $ git clone https://github.com/spesmilo/electrum-server.git server
97     $ chmod +x ~/src/electrum/server/start
98     $ ln -s ~/src/electrum/server/start ~/bin/electrum-server
99
100 ### Step 3. Download bitcoind
101
102 Older versions of Electrum used to require a patched version of bitcoind. 
103 This is not the case anymore since bitcoind supports the 'txindex' option.
104 We currently recommend bitcoind 0.9.0 stable.
105
106 If your package manager does not supply a recent bitcoind and prefer to compile
107 here are some pointers for Ubuntu:
108
109     # apt-get install make g++ python-leveldb libboost-all-dev libssl-dev libdb++-dev pkg-config
110     # su - bitcoin
111     $ cd ~/src && wget https://bitcoin.org/bin/0.9.0/bitcoin-0.9.0-linux.tar.gz
112     $ sha256sum bitcoin-0.9.0-linux.tar.gz | grep 0f767c13b2c670939750a26558cbb40a7f89ff5ba7d42ce63da0bcc0b701642d
113     $ tar xfz bitcoin-0.9.0-linux.tar.gz
114     $ cd bitcoin-0.9.0-linux/src
115     $ tar xfz bitcoin-0.9.0.tar.gz
116     $ cd bitcoin-0.9.0
117     $ ./configure --disable-wallet --without-miniupnpc
118     $ make
119     $ strip ~/src/bitcoin-0.9.0-linux/src/bitcoin-0.9.0/src/bitcoind
120     $ cp -a ~/src/bitcoin-0.9.0-linux/src/bitcoin-0.9.0/src/bitcoind ~/bin/bitcoind
121
122 ### Step 4. Configure and start bitcoind
123
124 In order to allow Electrum to "talk" to `bitcoind`, we need to set up a RPC
125 username and password for `bitcoind`. We will then start `bitcoind` and
126 wait for it to complete downloading the blockchain.
127
128     $ mkdir ~/.bitcoin
129     $ $EDITOR ~/.bitcoin/bitcoin.conf
130
131 Write this in `bitcoin.conf`:
132
133     rpcuser=<rpc-username>
134     rpcpassword=<rpc-password>
135     daemon=1
136     txindex=1
137
138
139 If you have an existing installation of bitcoind and have not previously
140 set txindex=1 you need to reindex the blockchain by running
141
142     $ bitcoind -reindex
143
144 If you have a fresh copy of bitcoind start `bitcoind`:
145
146     $ bitcoind
147
148 Allow some time to pass, so `bitcoind` connects to the network and starts
149 downloading blocks. You can check its progress by running:
150
151     $ bitcoind getinfo
152
153 Before starting electrum server your bitcoind should have processed all 
154 blockes and caught up to the current height of the network.
155 You should also set up your system to automatically start bitcoind at boot
156 time, running as the 'bitcoin' user. Check your system documentation to
157 find out the best way to do this.
158
159 ### Step 5. Install Electrum dependencies
160
161 Electrum server depends on various standard Python libraries. These will be
162 already installed on your distribution, or can be installed with your
163 package manager. Electrum also depends on two Python libraries which we will
164 need to install "by hand": `JSONRPClib`.
165
166     $ sudo apt-get install python-setuptools python-openssl
167     $ sudo easy_install jsonrpclib
168
169 ### Step 6. Install leveldb and plyvel
170
171     $ sudo apt-get install python-leveldb libleveldb-dev
172     $ sudo easy_install plyvel
173  
174 See the steps in README.leveldb for further details, especially if your system
175 doesn't have the python-leveldb package or if plyvel installation fails.
176
177 leveldb should be at least version 1.1.9. Earlier version are believed to be buggy.
178
179 ### Step 7. Select your limit
180
181 Electrum server uses leveldb to store transactions. You can choose
182 how many spent transactions per address you want to store on the server.
183 The default is 100, but there are also servers with 1000 or even 10000.
184 Few addresses have more than 10000 transactions. A limit this high
185 can be considered to be equivalent to a "full" server. Full servers previously
186 used abe to store the blockchain. The use of abe for electrum servers is now
187 deprecated.
188
189 The pruning server uses leveldb and keeps a smaller and
190 faster database by pruning spent transactions. It's a lot quicker to get up
191 and running and requires less maintenance and diskspace than abe.
192
193 The section in the electrum server configuration file (see step 10) looks like this:
194
195      [leveldb]
196      path_fulltree = /path/to/your/database
197      # for each address, history will be pruned if it is longer than this limit
198      pruning_limit = 100
199
200 ### Step 8. Import blockchain into the database or download it
201
202 It's recommended to fetch a pre-processed leveldb from the net
203
204 You can fetch recent copies of electrum leveldb databases and further instructions 
205 from the Electrum full archival server foundry at:
206 http://foundry.electrum.org/ 
207
208 Alternatively if you have the time and nerve you can import the blockchain yourself.
209
210 As of April 2014 it takes between two days and over a week to import 300k of blocks, depending
211 on CPU speed, I/O speed and selected pruning limit.
212
213 It's considerably faster and strongly recommended to index in memory. You can use /dev/shm or
214 or create a tmpfs which will also use swap if you run out of memory:
215
216     $ sudo mount -t tmpfs -o rw,nodev,nosuid,noatime,size=15000M,mode=0777 none /tmpfs
217
218 If you use tmpfs make sure you have enough RAM and swap to cover the size. If you only have 4 gigs of
219 RAM but add 15 gigs of swap from a file that's fine too. tmpfs is rather smart to swap out the least
220 used parts. It's fine to use a file on a SSD for swap in thise case. 
221
222 It's not recommended to do initial indexing of the database on a SSD because the indexing process
223 does at least 20 TB (!) of disk writes and puts considerable wear-and-tear on a SSD. It's a lot better
224 to use tmpfs and just swap out to disk when necessary.   
225
226 Databases have grown to roughly 8 GB in April 2014, give or take a gigabyte between pruning limits 
227 100 and 10000. Leveldb prunes the database from time to time, so it's not uncommon to see databases
228 ~50% larger at times when it's writing a lot especially when indexing from the beginning.
229
230
231 ### Step 9. Create a self-signed SSL cert
232
233 To run SSL / HTTPS you need to generate a self-signed certificate
234 using openssl. You could just comment out the SSL / HTTPS ports in the config and run 
235 without, but this is not recommended.
236
237 Use the sample code below to create a self-signed cert with a recommended validity 
238 of 5 years. You may supply any information for your sign request to identify your server.
239 They are not currently checked by the client except for the validity date.
240 When asked for a challenge password just leave it empty and press enter.
241
242     $ openssl genrsa -des3 -passout pass:x -out server.pass.key 2048
243     $ openssl rsa -passin pass:x -in server.pass.key -out server.key
244     writing RSA key
245     $ rm server.pass.key
246     $ openssl req -new -key server.key -out server.csr
247     ...
248     Country Name (2 letter code) [AU]:US
249     State or Province Name (full name) [Some-State]:California
250     Common Name (eg, YOUR name) []: electrum-server.tld
251     ...
252     A challenge password []:
253     ...
254
255     $ openssl x509 -req -days 730 -in server.csr -signkey server.key -out server.crt
256
257 The server.crt file is your certificate suitable for the ssl_certfile= parameter and
258 server.key corresponds to ssl_keyfile= in your electrum server config
259
260 Starting with Electrum 1.9 the client will learn and locally cache the SSL certificate 
261 for your server upon the first request to prevent man-in-the middle attacks for all
262 further connections.
263
264 If your certificate is lost or expires on the server side you currently need to run
265 your server with a different server name along with a new certificate for this server.
266 Therefore it's a good idea to make an offline backup copy of your certificate and key
267 in case you need to restore it.
268
269 ### Step 10. Configure Electrum server
270
271 Electrum reads a config file (/etc/electrum.conf) when starting up. This
272 file includes the database setup, bitcoind RPC setup, and a few other
273 options.
274
275     $ sudo cp ~/src/electrum/server/electrum.conf.sample /etc/electrum.conf
276     $ sudo $EDITOR /etc/electrum.conf
277
278 Go through the sample config options and set them to your liking.
279 If you intend to run the server publicly have a look at README-IRC.md 
280
281 ### Step 11. Tweak your system for running electrum
282
283 Electrum server currently needs quite a few file handles to use leveldb. It also requires
284 file handles for each connection made to the server. It's good practice to increase the
285 open files limit to 16k. This is most easily achived by sticking the value in .bashrc of the
286 root user who usually passes this value to all unprivileged user sessions too.
287
288     $ sudo sed -i '$a ulimit -n 16384' /root/.bashrc
289
290 Also make sure the bitcoin user can actually increase the ulimit by allowing it accordingly in
291 /etc/security/limits.conf
292
293 While most bugs are fixed in this regard electrum server may leak some memory and it's good practice to
294 to restart the server once in a while from cron (preferred) or to at least monitor 
295 it for crashes and then restart the server. Monthly restarts should be fine for most setups.
296
297 Two more things for you to consider:
298
299 1. To increase security you may want to close bitcoind for incoming connections and connect outbound only
300
301 2. Consider restarting bitcoind (together with electrum-server) on a weekly basis to clear out unconfirmed
302    transactions from the local the memory pool which did not propagate over the network
303
304 ### Step 12. (Finally!) Run Electrum server
305
306 The magic moment has come: you can now start your Electrum server:
307
308     $ start
309
310 You should see this on the screen:
311
312     starting Electrum server
313     cache: yes
314
315 If you want to stop Electrum server, use the 'stop' script:
316
317     $ stop
318
319
320 ### Step 13. Test the Electrum server
321
322 We will assume you have a working Electrum client, a wallet and some
323 transactions history. You should start the client and click on the green
324 checkmark (last button on the right of the status bar) to open the Server
325 selection window. If your server is public, you should see it in the list
326 and you can select it. If you server is private, you need to enter its IP
327 or hostname and the port. Press Ok, the client will disconnect from the
328 current server and connect to your new Electrum server. You should see your
329 addresses and transactions history. You can see the number of blocks and
330 response time in the Server selection window. You should send/receive some
331 bitcoins to confirm that everything is working properly.
332
333 ### Step 14. Join us on IRC, subscribe to the server thread
334
335 Say hi to the dev crew, other server operators and fans on 
336 irc.freenode.net #electrum and we'll try to congratulate you
337 on supporting the community by running an Electrum node
338
339 If you're operating a public Electrum server please subscribe
340 to or regulary check the following thread:
341 https://bitcointalk.org/index.php?topic=85475.0
342 It'll contain announcements about important updates to Electrum
343 server required for a smooth user experience.