200 줄 코드 구현 blockchain 블록 체인 실례 상세 설명

13394 단어 js블록 체인blockchain
Blockchain 의 개념 을 이해 하 는 것 은 매우 간단 하 다(블록 체인,거래 체인 블록).이것 은 분포 식(즉,같은 기계 에 놓 인 것 이 아니 라 서로 다른 네트워크 장치 에 놓 인 것)데이터 베 이 스 는 주최 기록 이 날로 증가 하 는 명단 을 지원 한다.그러나 이것 도 Blockchain 이 우리 가 그 를 도와 목 표를 해결 하려 고 하 는 순간 과 헷 갈 리 기 쉽다.이 단 어 는 상당히 강력 한 거래 이 고 계약 이나 스마트 cryptocurrency 의 개념 과 관련 이 있다.
여기 서 만 blockchain-같은 비트 코 인 이 아니 라 체인 블록 을 이해 하 는 기본 지식 이 그것 보다 더 쉬 운 것 같 습 니 다.특히 소스 코드 를 바탕 으로 하 는 상황 에서.본 논문 에서 우 리 는 자바 스 크 립 트 에서 200 줄 코드 를 구축 하 는 간단 한 모델 을 제시 했다.이 프로젝트 는 Naive Chain 이 라 고 불 리 는 소스 코드 로 GitHub 에서 찾 을 수 있 습 니 다.첫 번 째 부분 과 두 번 째 부분:만약 당신 이 그것 의 기능 을 닦 을 필요 가 있다 면,우리 의 메모 지 를 사용 하 십시오.우 리 는 표준 ECMAScript 6 를 사용 할 것 입 니 다.
블록 구조
첫 번 째 단계-블록 을 포함 하 는 요 소 를 확인 합 니 다.간단 한 견 해 를 위해 우 리 는 가장 필요 한 것 만 포함한다.이전 블록의 지수(지수),시간 표시(시간 스탬프),데이터(데이터),해시 와 해시,녹화 하여 회로 의 구조 완전 성 을 유지 해 야 한다.

class Block { 
  constructor(index, previousHash, timestamp, data, hash) { 
    this.index = index; 
    this.previousHash = previousHash.toString(); 
    this.timestamp = timestamp; 
    this.data = data; 
    this.hash = hash.toString(); 
  } 
}
 산열 단위
해시 블록 은 데이터 의 완전 성 을 유지 해 야 한다.우리 의 예 에서 이것 은 알고리즘 SHA-256 에 적합 하 다.이런 유형의 산열 은 관련 이 없 는 채굴 이다.왜냐하면 이런 상황 에서 우 리 는 표현 으로 보 호 를 실시 하지 않 았 기 때문이다.

var calculateHash = (index, previousHash, timestamp, data) => { 
  return CryptoJS.SHA256(index + previousHash + timestamp + data).toString(); 
};
생 성 단위
블록 을 만 들 려 면 이전 블록 의 하 쉬 를 알 아야 합 니 다.우 리 는 구조 에서 원소 의 나머지 부분 을 확 정 했 습 니 다.데 이 터 는 최종 사용자 가 제공한다.

var generateNextBlock = (blockData) => { 
  var previousBlock = getLatestBlock(); 
  var nextIndex = previousBlock.index + 1; 
  var nextTimestamp = new Date().getTime() / 1000; 
  var nextHash = calculateHash(nextIndex, previousBlock.hash, nextTimestamp, blockData); 
  return new Block(nextIndex, previousBlock.hash, nextTimestamp, blockData, nextHash); 
};
기억 장치
Blockchain 저장 소 배열 을 사용 합 니 다.첫 번 째 블록 은 항상'창세기 블록'을 하 드 코딩 한다.

var getGenesisBlock = () => { 
  return new Block(0, "0", 1465154705, "my genesis block!!", "816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7"); 
}; 
var blockchain = [getGenesisBlock()];
블록의 완전 성 확인
우 리 는 단원 이나 회로 의 완전 성 을 시종 확인 할 수 있어 야 한다.특히 다른 부서 에서 새로운 단 위 를 받 아들 일 지 여 부 를 결정 해 야 한다.

var isValidNewBlock = (newBlock, previousBlock) => { 
  if (previousBlock.index + 1 !== newBlock.index) { 
    console.log('invalid index'); 
    return false; 
  } else if (previousBlock.hash !== newBlock.previousHash) { 
    console.log('invalid previoushash'); 
    return false; 
  } else if (calculateHashForBlock(newBlock) !== newBlock.hash) { 
    console.log(typeof (newBlock.hash) + ' ' + typeof calculateHashForBlock(newBlock)); 
    console.log('invalid hash: ' + calculateHashForBlock(newBlock) + ' ' + newBlock.hash); 
    return false; 
  } 
  return true; 
};
체인 이 제일 긴 걸 로.
회로 블록 의 순 서 는 반드시 명확 하 게 지정 되 어야 하지만 충돌 이 발생 하 는 상황 에서(예 를 들 어 두 노드 가 동시에 같은 생 성 된 블록 과 같은 수량)우 리 는 회 로 를 선택 하 는데 그 안에 포 함 된 블록 의 수량 이 비교적 많다.

var replaceChain = (newBlocks) => { 
  if (isValidChain(newBlocks) && newBlocks.length > blockchain.length) { 
    console.log('Received blockchain is valid. Replacing current blockchain with received blockchain'); 
    blockchain = newBlocks; 
    broadcast(responseLatestMsg()); 
  } else { 
    console.log('Received blockchain invalid'); 
  } 
};
다른 네트워크 노드 로 메시지 보 내기
이 사이트 의 구성 부분-다른 노드 와 의 데이터 교환.다음 규칙 은 네트워크 동기 화 를 유지 하 는 데 사 용 됩 니 다.
노드 가 새로운 단원 을 만 들 면 네트워크 에 보고 합 니 다.
이 컴퓨터 가 새로운 향 연 에 연결 되 었 을 때 그 는 마지막 으로 생 성 된 블록 에 대한 정 보 를 요구 했다.
한 노드 가 하나의 블록 에 직면 하고 있 을 때 그 중 하 나 는 그 보다 더 큰 지표 가 있 고 그 는 회로 나 요청 한 완전한 체인 에 대한 정 보 를 추가 했다.
또래 를 자동 으로 검색 하여 실행 하지 않 고 모든 부분 을 수 동 으로 추가 합 니 다.
단원 의 제어
사용 자 는 HTTP 서버 를 통 해 노드 를 어떤 방식 으로 제어 할 수 있어 야 한다.노드 와 상호작용 할 때 다음 과 같은 기능 이 있다.
모든 단원 의 목록 인쇄 하기;
사용자 가 콘 텐 츠 를 만 드 는 새 단원 만 들 기;
목록 을 인쇄 하거나 추 가 된 명절 입 니 다.
상호작용 의 가장 직접적인 방식-웨 이브 를 통 해:

한 노드 의 모든#명단
curl http://localhost:3001/blocks
짜임새
주의해 야 할 것 은 이 사 이 트 는 두 개의 웹 서버 를 말한다.HTTP 가 사용자 통 제 를 하 는 장치 와 상기 웹 소켓 HTTP 에 노드 간 P2P 연결 을 설치 하 는 것 이다.
다음은 js 200 줄 코드 입 니 다.

<span style="font-family:Arial, Helvetica, sans-serif;">'use strict';</span> 
var CryptoJS = require("crypto-js"); 
var express = require("express"); 
var bodyParser = require('body-parser'); 
var WebSocket = require("ws"); 
var http_port = process.env.HTTP_PORT || 3001; 
var p2p_port = process.env.P2P_PORT || 6001; 
var initialPeers = process.env.PEERS ? process.env.PEERS.split(',') : []; 
class Block { 
  constructor(index, previousHash, timestamp, data, hash) { 
    this.index = index; 
    this.previousHash = previousHash.toString(); 
    this.timestamp = timestamp; 
    this.data = data; 
    this.hash = hash.toString(); 
  } 
} 
var sockets = []; 
var MessageType = { 
  QUERY_LATEST: 0, 
  QUERY_ALL: 1, 
  RESPONSE_BLOCKCHAIN: 2 
}; 
var getGenesisBlock = () => { 
  return new Block(0, "0", 1465154705, "my genesis block!!", "816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7"); 
}; 
var blockchain = [getGenesisBlock()]; 
var initHttpServer = () => { 
  var app = express(); 
  app.use(bodyParser.json()); 
  app.get('/blocks', (req, res) => res.send(JSON.stringify(blockchain))); 
  app.post('/mineBlock', (req, res) => { 
    var newBlock = generateNextBlock(req.body.data); 
    addBlock(newBlock); 
    broadcast(responseLatestMsg()); 
    console.log('block added: ' + JSON.stringify(newBlock)); 
    res.send(); 
  }); 
  app.get('/peers', (req, res) => { 
    res.send(sockets.map(s => s._socket.remoteAddress + ':' + s._socket.remotePort)); 
  }); 
  app.post('/addPeer', (req, res) => { 
    connectToPeers([req.body.peer]); 
    res.send(); 
  }); 
  app.listen(http_port, () => console.log('Listening http on port: ' + http_port)); 
}; 
var initP2PServer = () => { 
  var server = new WebSocket.Server({port: p2p_port}); 
  server.on('connection', ws => initConnection(ws)); 
  console.log('listening websocket p2p port on: ' + p2p_port); 
}; 
var initConnection = (ws) => { 
  sockets.push(ws); 
  initMessageHandler(ws); 
  initErrorHandler(ws); 
  write(ws, queryChainLengthMsg()); 
}; 
var initMessageHandler = (ws) => { 
  ws.on('message', (data) => { 
    var message = JSON.parse(data); 
    console.log('Received message' + JSON.stringify(message)); 
    switch (message.type) { 
      case MessageType.QUERY_LATEST: 
        write(ws, responseLatestMsg()); 
        break; 
      case MessageType.QUERY_ALL: 
        write(ws, responseChainMsg()); 
        break; 
      case MessageType.RESPONSE_BLOCKCHAIN: 
        handleBlockchainResponse(message); 
        break; 
    } 
  }); 
}; 
var initErrorHandler = (ws) => { 
  var closeConnection = (ws) => { 
    console.log('connection failed to peer: ' + ws.url); 
    sockets.splice(sockets.indexOf(ws), 1); 
  }; 
  ws.on('close', () => closeConnection(ws)); 
  ws.on('error', () => closeConnection(ws)); 
}; 
var generateNextBlock = (blockData) => { 
  var previousBlock = getLatestBlock(); 
  var nextIndex = previousBlock.index + 1; 
  var nextTimestamp = new Date().getTime() / 1000; 
  var nextHash = calculateHash(nextIndex, previousBlock.hash, nextTimestamp, blockData); 
  return new Block(nextIndex, previousBlock.hash, nextTimestamp, blockData, nextHash); 
}; 
var calculateHashForBlock = (block) => { 
  return calculateHash(block.index, block.previousHash, block.timestamp, block.data); 
}; 
var calculateHash = (index, previousHash, timestamp, data) => { 
  return CryptoJS.SHA256(index + previousHash + timestamp + data).toString(); 
}; 
var addBlock = (newBlock) => { 
  if (isValidNewBlock(newBlock, getLatestBlock())) { 
    blockchain.push(newBlock); 
  } 
}; 
var isValidNewBlock = (newBlock, previousBlock) => { 
  if (previousBlock.index + 1 !== newBlock.index) { 
    console.log('invalid index'); 
    return false; 
  } else if (previousBlock.hash !== newBlock.previousHash) { 
    console.log('invalid previoushash'); 
    return false; 
  } else if (calculateHashForBlock(newBlock) !== newBlock.hash) { 
    console.log(typeof (newBlock.hash) + ' ' + typeof calculateHashForBlock(newBlock)); 
    console.log('invalid hash: ' + calculateHashForBlock(newBlock) + ' ' + newBlock.hash); 
    return false; 
  } 
  return true; 
}; 
var connectToPeers = (newPeers) => { 
  newPeers.forEach((peer) => { 
    var ws = new WebSocket(peer); 
    ws.on('open', () => initConnection(ws)); 
    ws.on('error', () => { 
      console.log('connection failed') 
    }); 
  }); 
}; 
var handleBlockchainResponse = (message) => { 
  var receivedBlocks = JSON.parse(message.data).sort((b1, b2) => (b1.index - b2.index)); 
  var latestBlockReceived = receivedBlocks[receivedBlocks.length - 1]; 
  var latestBlockHeld = getLatestBlock(); 
  if (latestBlockReceived.index > latestBlockHeld.index) { 
    console.log('blockchain possibly behind. We got: ' + latestBlockHeld.index + ' Peer got: ' + latestBlockReceived.index); 
    if (latestBlockHeld.hash === latestBlockReceived.previousHash) { 
      console.log("We can append the received block to our chain"); 
      blockchain.push(latestBlockReceived); 
      broadcast(responseLatestMsg()); 
    } else if (receivedBlocks.length === 1) { 
      console.log("We have to query the chain from our peer"); 
      broadcast(queryAllMsg()); 
    } else { 
      console.log("Received blockchain is longer than current blockchain"); 
      replaceChain(receivedBlocks); 
    } 
  } else { 
    console.log('received blockchain is not longer than received blockchain. Do nothing'); 
  } 
}; 
var replaceChain = (newBlocks) => { 
  if (isValidChain(newBlocks) && newBlocks.length > blockchain.length) { 
    console.log('Received blockchain is valid. Replacing current blockchain with received blockchain'); 
    blockchain = newBlocks; 
    broadcast(responseLatestMsg()); 
  } else { 
    console.log('Received blockchain invalid'); 
  } 
}; 
var isValidChain = (blockchainToValidate) => { 
  if (JSON.stringify(blockchainToValidate[0]) !== JSON.stringify(getGenesisBlock())) { 
    return false; 
  } 
  var tempBlocks = [blockchainToValidate[0]]; 
  for (var i = 1; i < blockchainToValidate.length; i++) { 
    if (isValidNewBlock(blockchainToValidate[i], tempBlocks[i - 1])) { 
      tempBlocks.push(blockchainToValidate[i]); 
    } else { 
      return false; 
    } 
  } 
  return true; 
}; 
var getLatestBlock = () => blockchain[blockchain.length - 1]; 
var queryChainLengthMsg = () => ({'type': MessageType.QUERY_LATEST}); 
var queryAllMsg = () => ({'type': MessageType.QUERY_ALL}); 
var responseChainMsg = () =>({ 
  'type': MessageType.RESPONSE_BLOCKCHAIN, 'data': JSON.stringify(blockchain) 
}); 
var responseLatestMsg = () => ({ 
  'type': MessageType.RESPONSE_BLOCKCHAIN, 
  'data': JSON.stringify([getLatestBlock()]) 
}); 
var write = (ws, message) => ws.send(JSON.stringify(message)); 
var broadcast = (message) => sockets.forEach(socket => write(socket, message)); 
connectToPeers(initialPeers); 
initHttpServer(); 
initP2PServer();
총결산
위 에서 말 한 것 은 소 편 이 소개 한 200 줄 코드 로 Blockchain 블록 체인 인 스 턴 스 를 상세 하 게 설명 하 는 것 입 니 다.여러분 에 게 도움 이 되 기 를 바 랍 니 다.궁금 한 점 이 있 으 시 면 메 시 지 를 남 겨 주세요.소 편 은 신속하게 답 해 드 리 겠 습 니 다.여기 서도 저희 사이트 에 대한 여러분 의 지지 에 감 사 드 립 니 다!
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