JavaScript怎么開發(fā)區(qū)塊鏈

本篇內(nèi)容主要講解“JavaScript怎么開發(fā)區(qū)塊鏈”，感興趣的朋友不妨來看看。本文介紹的方法操作簡單快捷，實(shí)用性強(qiáng)。下面就讓小編來帶大家學(xué)習(xí)“JavaScript怎么開發(fā)區(qū)塊鏈”吧!

用JavaScript開發(fā)實(shí)現(xiàn)一個(gè)簡單區(qū)塊鏈。通過這一開發(fā)過程，你將理解區(qū)塊鏈技術(shù)是什么：區(qū)塊鏈就是一個(gè)分布式數(shù)據(jù)庫，存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)是一個(gè)不斷增長的鏈表，鏈表中包含著許多有序的記錄。

然而，在通常情況下，當(dāng)我們談到區(qū)塊鏈的時(shí)候也會(huì)談起使用區(qū)塊鏈來解決的問題，這兩者很容易混淆。像流行的比特幣和以太坊這樣基于區(qū)塊鏈的項(xiàng)目就是這樣?！皡^(qū)塊鏈”這個(gè)術(shù)語通常和像交易、智能合約、加密貨幣這樣的概念緊緊聯(lián)系在一起。

這就令理解區(qū)塊鏈變得不必要得復(fù)雜起來，特別是當(dāng)你想理解源碼的時(shí)候。下面我將通過 200 行 JS 實(shí)現(xiàn)的超級簡單的區(qū)塊鏈來幫助大家理解它，我給這段代碼起名為 NaiveChain。你可以在Github查看更多的技術(shù)細(xì)節(jié)。

塊結(jié)構(gòu)

第一個(gè)邏輯步驟是決定塊結(jié)構(gòu)。為了保證事情盡可能的簡單，我們只選擇最必要的部分：index（下標(biāo)）、timestamp（時(shí)間戳）、data（數(shù)據(jù)）、hash（哈希值）和 previous hash（前置哈希值）。

這個(gè)塊中必須能找到前一個(gè)塊的哈希值，以此來保證整條鏈的完整性。

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();
    }
}

塊哈希

為了保存完整的數(shù)據(jù)，必須哈希區(qū)塊。SHA-256會(huì)對塊的內(nèi)容進(jìn)行加密，記錄這個(gè)值應(yīng)該和“挖礦”毫無關(guān)系，因?yàn)檫@里不需要解決工作量證明的問題。

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

塊的生成

要生成一個(gè)塊，必須知道前一個(gè)塊的哈希值，然后創(chuàng)造其余所需的內(nèi)容（= index, hash, data and timestamp）。塊的data部分是由終端用戶所提供的。

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);
};

塊的存儲(chǔ)

內(nèi)存中的Javascript數(shù)組被用于存儲(chǔ)區(qū)塊鏈。區(qū)塊鏈的第一個(gè)塊通常被稱為“起源塊”，是硬編碼的。

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

確認(rèn)塊的完整性

在任何時(shí)候都必須能確認(rèn)一個(gè)區(qū)塊或者一整條鏈的區(qū)塊是否完整。在我們從其他節(jié)點(diǎn)接收到新的區(qū)塊，并需要決定接受或拒絕它們時(shí)，這一點(diǎn)尤為重要。

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;
};

選擇最長的鏈

任何時(shí)候在鏈中都應(yīng)該只有一組明確的塊。萬一沖突了（例如：兩個(gè)結(jié)點(diǎn)都生成了72號塊時(shí)），會(huì)選擇有最大數(shù)目的塊的鏈。

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');
    }
};

與其他結(jié)點(diǎn)的通信

結(jié)點(diǎn)的本質(zhì)是和其他結(jié)點(diǎn)共享和同步區(qū)塊鏈，下面的規(guī)則能保證網(wǎng)絡(luò)同步。

• 當(dāng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)生成一個(gè)新塊時(shí)，它會(huì)在網(wǎng)絡(luò)上散布這個(gè)塊。

• 當(dāng)一個(gè)節(jié)點(diǎn)連接新peer時(shí)，它會(huì)查詢最新的block。

• 當(dāng)一個(gè)結(jié)點(diǎn)遇到一個(gè)塊，其index大于當(dāng)前所有塊的index時(shí)，它會(huì)添加這個(gè)塊到它當(dāng)前的鏈中，
  或者到整個(gè)區(qū)塊鏈中查詢這個(gè)塊。

我沒有采用自動(dòng)發(fā)現(xiàn)peer的工具。peers的位置（URL）必須是手動(dòng)添加的。

節(jié)點(diǎn)控制

在某種程度上用戶必須能夠控制節(jié)點(diǎn)。這一點(diǎn)通過搭建一個(gè)HTTP服務(wù)器可以實(shí)現(xiàn)。

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));
};

用戶可以用下面的方法和節(jié)點(diǎn)互動(dòng)：

• 列出所有的塊

• 用用戶提供的內(nèi)容創(chuàng)建一個(gè)新的塊

• 列出或者新增peers

下面這個(gè)Curl的例子就是最直接的控制節(jié)點(diǎn)的方法：

#get all blocks from the nodecurl http://localhost:3001/blocks

系統(tǒng)架構(gòu)

需要指出的是，節(jié)點(diǎn)實(shí)際上展現(xiàn)了兩個(gè)web服務(wù)器：一個(gè)（HTTP服務(wù)器）是讓用戶控制節(jié)點(diǎn)，另一個(gè)（Websocket HTTP服務(wù)器）。

到此，相信大家對“JavaScript怎么開發(fā)區(qū)塊鏈”有了更深的了解，不妨來實(shí)際操作一番吧！這里是億速云網(wǎng)站，更多相關(guān)內(nèi)容可以進(jìn)入相關(guān)頻道進(jìn)行查詢，關(guān)注我們，繼續(xù)學(xué)習(xí)！