200 行代码实现一个简单的区块链应用1
区块链的基础概念很简单:一个分布式数据库,存储一个不断加长的 list,list 中包含着许多有序的记录。然而,在通常情况下,当我们谈到区块链的时候也会谈起使用区块链来解决的问题,这两者很容易混淆。像流行的比特币和以太坊这样基于区块链的项目就是这样。“区块链”这个术语通常和像交易、智能合约、加密货币这样的概念紧紧联系在一起。
这就令理解区块链变得不必要得复杂起来,特别是当你想理解源码的时候。下面我将通过 200 行 JS 实现的超级简单的区块链来帮助大家理解它,我给这段代码起名为 NaiveChain。
块结构
第一个逻辑步骤是决定块结构。为了保证事情尽可能的简单,我们只选择最必要的部分:index(下标)、timestamp(时间戳)、data(数据)、hash(哈希值)和 previous hash(前置哈希值)。
这个块中必须能找到前一个块的哈希值,以此来保证整条链的完整性。
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();}
}
块哈希
为了保存完整的数据,必须哈希区块。SHA-256会对块的内容进行加密,记录这个值应该和“挖矿”毫无关系,因为这里不需要解决工作量证明的问题。
var calculateHash = (index, previousHash, timestamp, data) => {return CryptoJS.SHA256(index + previousHash + timestamp + data).toString();
};
块的生成
要生成一个块,必须知道前一个块的哈希值,然后创造其余所需的内容(= index, hash, data and timestamp)。块的data部分是由终端用户所提供的。
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);
};
块的存储
内存中的Javascript数组被用于存储区块链。区块链的第一个块通常被称为“起源块”,是硬编码的。
var getGenesisBlock = () => {return new Block(0, "0", 1465154705, "my genesis block!!", "816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7");
};var blockchain = [getGenesisBlock()];
确认块的完整性
在任何时候都必须能确认一个区块或者一整条链的区块是否完整。在我们从其他节点接收到新的区块,并需要决定接受或拒绝它们时,这一点尤为重要。
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('invalid hash: ' + calculateHashForBlock(newBlock) + ' ' + newBlock.hash);return false;}return true;
};
选择最长的链
任何时候在链中都应该只有一组明确的块。万一冲突了(例如:两个结点都生成了72号块时),会选择有最大数目的块的链。
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');}
};
与其他结点的通信
结点的本质是和其他结点共享和同步区块链,下面的规则能保证网络同步。
- 当一个结点生成一个新块时,它会在网络上散布这个块。
- 当一个节点连接新peer时,它会查询最新的block。
- 当一个结点遇到一个块,其index大于当前所有块的index时,它会添加这个块到它当前的链中,或者到整个区块链中查询这个块。
如图为当节点遵循前文所述协议时会发生的一些典型通信场景
我没有采用自动发现peer的工具。peers的位置(URL)必须是手动添加的。
结点控制
在某种程度上用户必须能够控制结点。这一点通过搭建一个HTTP服务器可以实现。
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));
};
用户可以用下面的方法和结点互动:
- 列出所有的块
- 用用户提供的内容创建一个新的块
- 列出或者新增peers
下面这个Curl的例子就是最直接的控制结点的方法:
#get all blocks from the node
curl http://localhost:3001/blocks
体系结构
需要指出的是,节点实际上展现了两个web服务器:一个(HTTP服务器)是让用户控制节点,另一个(Websocket HTTP服务器)。
NaiveChain的主要组成部分
总结
创造 NaiveChain 的目的是为了示范和学习,因为它并没有“挖矿”算法(PoS of PoW),不能被用于公用网络,但是它实现了区块链运作的基本特性。
原文发布时间为:2017年04月18日
本文作者:Whyme7
本文来源:CSDN,如需转载请联系原作者。
200 行代码实现一个简单的区块链应用1相关推荐
- 200 行代码实现一个简单的区块链
英文原文:Lauri Hartikka 区块链的基础概念很简单:一个分布式数据库,存储一个不断加长的 list,list 中包含着许多有序的记录.然而,在通常情况下,当我们谈到区块链的时候也会谈起使用 ...
- 用200行Go代码写一个自己的区块链!
区块链是目前最热门的话题,广大读者都听说过比特币,或许还有智能合约,相信大家都非常想了解这一切是如何工作的.这篇文章就是帮助你使用 Go 语言来实现一个简单的区块链,用不到 200 行代码来揭示区块链 ...
- 只用120行Java代码写一个自己的区块链
区块链是目前最热门的话题,广大读者都听说过比特币,或许还有智能合约,相信大家都非常想了解这一切是如何工作的.这篇文章就是帮助你使用 Java 语言来实现一个简单的区块链,用不到 120 行代码来揭示区 ...
- 爬虫python代码-Python爬虫教程:200行代码实现一个滑动验证码
Python爬虫教程:教你用200行代码实现一个滑动验证码 做网络爬虫的同学肯定见过各种各样的验证码,比较高级的有滑动.点选等样式,看起来好像挺复杂的,但实际上它们的核心原理还是还是很清晰的,本文章大 ...
- 前端 验证码隐藏怎么实现_Python爬虫教程:200行代码实现一个滑动验证码
Python爬虫教程:教你用200行代码实现一个滑动验证码 做网络爬虫的同学肯定见过各种各样的验证码,比较高级的有滑动.点选等样式,看起来好像挺复杂的,但实际上它们的核心原理还是还是很清晰的,本文章大 ...
- python爬虫代码-Python爬虫教程:200行代码实现一个滑动验证码
Python爬虫教程:教你用200行代码实现一个滑动验证码 做网络爬虫的同学肯定见过各种各样的验证码,比较高级的有滑动.点选等样式,看起来好像挺复杂的,但实际上它们的核心原理还是还是很清晰的,本文章大 ...
- 国外大牛教你,如何用Python开发一个简单的区块链数据结构| 建议收藏
来源 | Medium 作者 | arjuna sky kok 整理 / Aholiab 出品 | 区块链大本营(blockchain_camp) 根据IEEE此前的一项调查,Python已成为最受开 ...
- 用java写一个简单的区块链(下)
用java写一个简单的区块链(下) 2018年03月29日 21:44:35 java派大星 阅读数:725 标签: 区块链java 更多 个人分类: 区块链 版权声明:本文为博主原创文章,转载请标明 ...
- 200行代码构建一个区块链
区块链的基本概念非常简单:一个存储不断增加的有序记录的分布式数据库.然而,当我们谈论区块链时,我们很容易将其与区块链要解决的问题混淆,比如误解为流行的,基于区块链的,像比特币和以太坊一样的项目.术语& ...
最新文章
- spring MVC、mybatis配置读写分离
- git提交过滤package.json_eclipse配置git环境以及使用git提交本地仓和远程仓
- Java jpa 字段限制_Java-JPA:仅更新特定字段
- mysql c api example_The MySQL C API 编程实例
- GaussDB T 强体验:通过 DBeaver/RazorSQL/DbVisualizer工具连接数据库(附测试账号)
- 项目中的textarea遇到的小问题
- 小脚紧腿裤配什么衣服好?
- 元月元日是哪一天_2020年下元节是哪一天 几月几号
- JAVA导出EXCEL——POI(转)
- 制作js原生瀑布流插件
- 华硕笔记本系统重装之后需要输入用户名和计算机名称是怎么回事,华硕笔记本电脑重装系统【方法详解】...
- Python处理中文路径
- 龙芯开源社区服务器迁移一览
- 详解冬奥冠军背后的AI黑科技
- FastRule: Efficient Flow Entry Updates for TCAM-based OpenFlow Switches(二)
- java基础 马士兵_马士兵java零基础
- 推荐一款基于Vue的开源智慧物业解决方案项目源码
- 采集练习(八) php 获得网易精彩跟贴数据
- C#大型医院HIS系统源码 医院信息管理系统源码 C/S架构 VS2013+sql2012
- 什么是CISO?成为CISO的角色,职责,职业,薪水和要求
热门文章
- 《大话西游》20年后重映(附影评:《大话西游》你真的看懂了吗?)
- 笔记本突然发出很大嗡嗡声_为游戏打造嗡嗡声
- 树莓派20/100 - Pico板载的温度传感器
- Cozmo人工智能机器人SDK使用笔记(3)-视觉部分vision
- 《皇室战争》牵手《奇葩说》第五季,游戏和辩论将会擦出怎样的火花?
- DAVINCI DM365-DM368开发攻略——开发环境搭建(DVSDK4.02) 适用于DM3730
- html input type=file
- Python获取TOP250电影的英文名、港台名、导演、主演、上映年份、电影分类及评分
- linux支持的最大线程数,Linux最大线程数限制
- 深富策略:指数探底回升 短期继续震荡