blockchain 區塊鏈200行程式碼在JavaScript實現的一個簡單的例子

阿新 • • 發佈：2018-12-23

瞭解blockchain的概念很簡單（區塊鏈，交易鏈塊）：它是分散式的（即不是放置在同一臺機器上，不同的網路裝置上的）資料庫支援主辦記錄日益增長的名單。但是，這也是容易混淆blockchain與我們試圖幫他解決了目標 - 在人們心中的那一刻，這個詞是相當強烈的交易，合同或智慧cryptocurrency的概念有關。
只有在這裡blockchain - 是不是一回事比特幣，並理解鏈塊的基本知識比它似乎更容易，尤其是在，它是基於原始碼的情況下。在本文中，我們提出了建立與在JavaScript中200行程式碼的簡單模型。這個專案，我們稱之為NaiveChain的原始碼，可以在GitHub上找到。第1部分和第2部分：如果您需要刷上它的功能，使用我們的備忘單，我們將使用標準的ECMAScript 6。

塊結構

第一步 - 確定應包含塊的元素。為簡單起見，我們只包括最必要的：先前塊的指數（指數），時間標記（時間戳），資料（資料），雜湊和雜湊，要錄製，以保持電路的結構完整性。

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();
    }
}

雜湊單元

雜湊塊需要保持資料的完整性。在我們的例子，這適用於演算法SHA-256。這種型別的雜湊是不相關的開採，因為在這種情況下，我們並沒有用表現證明實施保護。

var calculateHash = (index, previousHash, timestamp, data) => {
    return CryptoJS.SHA256(index + previousHash + timestamp + data).toString();
};

產生單元

要生成塊，我們需要知道前一個塊的雜湊，使我們在結構已經確定了元素的其餘部分。資料由終端使用者提供。

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);
};

儲存單元

使用blockchain 儲存陣列。第一個塊總是硬編碼“創世紀塊”。

var getGenesisBlock = () => {
    return new Block(0, "0", 1465154705, "my genesis block!!", "816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7");
};
 
var blockchain = [getGenesisBlock()];

確認塊的完整性

我們必須始終能夠確認單元或電路的完整性。尤其是當你從其他單位新的單位，必須決定是否接受它們。

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;
};

選擇鏈最長的

在電路塊的順序必須被明確指定，但是在發生衝突的情況下（例如，兩個節點同時在同一生成的塊和相同數量），我們選擇電路，其中包含的塊的數量較多。

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');
    }
};

訊息到其它網路節點

該網站的一個組成部分 - 與其他節點的資料交換。下列規則用於維護網路同步：
當一個節點產生新的單元，它會報告給網路;
當本機連線到新的盛宴，他要求有關最後生成的塊資訊;
當一個節點正面臨著一個塊，其中有一個指標比他還大，他增加了一個塊到電路或請求的完整鏈條的資訊。
自動搜尋同齡人不執行，所有環節都手動新增。

單元的控制

使用者應該能夠以某種方式控制節點，通過將HTTP伺服器解決。當與節點相互作用有以下功能：
列印所有單元的列表;
建立使用者生成內容的新單元;
列印列表，或新增的節日。
互動的最直接的方式 - 通過捲曲：

一個節點上的所有塊＃名單
curl http://localhost:3001/blocks

架構

值得注意的是，該網站是指兩個Web伺服器：HTTP進行使用者控制的裝置和向所述的WebSocket HTTP來安裝節點之間的P2P連線。

如下為js 200行程式碼

'use strict';

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();

再分享一下我老師大神的人工智慧教程吧。零基礎！通俗易懂！風趣幽默！還帶黃段子！希望你也加入到我們人工智慧的隊伍中來！https://www.cnblogs.com/captainbed

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