用200行Javascript代码,告诉你什么才是真正的“区块链”!

Babete队长发布在 技术文档
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来源 | blockchain

编译 | 火火酱

责编 | Maozz

出品 | 区块链大本营(blockchain_camp)

话说,咱们过去也发够不少干货文章,不知道各位有没有尝试过跟着操作一遍?

与往期不同的是,今天我们带来的干货有一点特别。这是一个仅由200行Javascript代码实现的区块链。

其实区块链的基本概念非常简单:一个储存着不断加长的有序记录列表的分布式数据库。然而在一般情况下,我们在谈论区块链时其实是在谈论那些“试图用区块链解决的问题”,这两者很容易被混淆。

在比特币和以太坊等受欢迎的区块链项目中也如此,“区块链”这个术语往往与交易、智能合约或者加密货币等概念紧密联系在一起。

这样一来,要想真正理解区块链就更难了(尤其是当你想了解源代码的时候)。接下来,我将会介绍一个名为NaiveChain的超级简单的区块链,只用200行Javascript代码就能将其实现。

确定区块结构

第一个步骤是确定区块结构。为了使事情尽可能简单一些,我们只包含最为必须的元素: index下标、timestamp时间戳、data数据、hash哈希值以及previous hash前置哈希值。

为了保证链的完整性,必须在区块中找到前一个区块的hash散列值

区块hash散列值

为了保持数据的完整性,需要对区块进行hash散列处理。SHA-256会将区块的内容进行加密。需要注意的是,这个hash散列值与“mining挖矿”没有任何关系,因为这里不需要处理Proof of Work工作证明量的问题。
mining挖矿:https://en.bitcoin.it/wiki/Mining?
工作量证明:https://en.wikipedia.org/wiki/Proof-of-work_system

生成区块

要想生成一个区块,我们需要知道前一个区块的hash散列值,并且创建所需的其余内容(index、hash散列值、数据和时间戳)。区块数据是由终端用户来提供的。

存储区块

用内存中的Javascript数组来存储区块链。区块链的第一个区块就是所谓的“genesis-block起源块”,是硬编码的。

验证区块的完整性

在任何时间,我们都必须能够确认一个区块或者一条链的区块是否是完整的。当我们从其他节点接收新的区块,并且需要决定是否接受它们时,这一点尤为重要。

选择最长的链

无论在什么时候,链中都应该始终只有一组明确的区块。一旦发生冲突时(例如,两个节点都生成了72号区块),我们就选择区块数目最多的那条链。

与其他节点的通信

节点的核心本质是和其他的节点共享和同步区块链。下面三条规则可以用来保证网络同步:

  1. 当一个节点生成一个新的区块时,它会在网络上散布这个区块。
  2. 当一个节点连接到一个新的对等点时,它会查询最新的区块。
  3. 当一个节点遇到一个index大于当前已知区块的区块时,它要么将该区块添加到当前链中,要么到整个区块链中查询这个区块。

控制节点

用户需要能够通过某种方式来控制节点,这一点可以通过设置一个HTTP服务器来实现。

如上所示,用户能够通过以下方式与节点进行交互:

  • 列出所有的区块。
  • 利用用户提供的内容创建一个新的区块。
  • 列出或者添加对等点。

下面这个Curl例子就是控制节点的最直接的方法:从节点获取所有块。

#get all blocks from the node	
curl http://localhost:3001/blocks

旋度 http://localhost:3001/blocks

构建结构

这里需要注意的是,节点实际上展现了两个网络服务器:一个是给用户用来控制节点的服务器(HTTP server),另一个是为了实现节点间进行点对点通信的服务器(Websocket HTTP server)。

总结

我创造NaiveChain的目的是为了演示和学习。由于它没有“挖矿”算法(PoS of PoW),所以不能在公共网络中使用。但尽管如此,它还是实现了一个能够正常运行的区块链的基本功能。

PoS of PoW:https://en.wikipedia.org/wiki/Proof-of-work_system PoS of PoW

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