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200 行代码实现一个简单的区块链

数据分析与开发  · 公众号  · 数据库  · 2017-04-16 20:40

正文

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编译:伯乐在线 - 欣仔

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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 .







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