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“区块链”通常与交易、智能合约或加密货币等概念紧密相关。

这必然使得理解区块链变成一项更艰巨的任务，特别是清楚地理解源代码。接下来我将介绍一个我用200行Javascript代码完成的超级简单的区块链：NaiveChain。

区块结构

第一个步骤是确定区块的结构。为了让事情尽可能简单，区块结构只包含最必要的部分：索引、时间戳、数据、哈希值(hash)和前一个区块的哈希值(hash)。

前一个区块的哈希值(hash)必须能够在块中找到，这样才能保持链的完整性。

生成区块哈希值

区块需要哈希值以保持数据的完整性。可以使用SHA-256算法生成这个值。应该指出，这个哈希值与“ 挖矿 ” 无关，因为不需要去解决工作证明问题。

生成一个区块

要生成一个区块，我们必须知道前一个块的哈希值，并创建剩余所需内容（索引、哈希、数据和时间戳）。其中区块数据是由用户提供的。

存储区块

使用Javascript数组在内存中存储区块链。区块链的第一个区块总是一个所谓的“创世纪区块”，内容是固定的。

验证区块的完整性

我们必须能时刻验证区块或者区块链是否完整，尤其是当我们从其他节点接收到新块，需要决定是否接受它们的时候。

选择最长的区块链

区块链中应时刻有且只有一组显式的区块。如果发生冲突（例如，两个节点都生成块号72的区块），我们选择具有最长块数的链。

与其他节点通信

区块链节点的一个重要任务是与其他节点共享和同步区块链。以下规则用于保持网络同步。

• 当一个节点产生一个新块时，要将这个区块广播到网络中

• 当一个节点连接到一个新的对等节点时，要查询最新的区块

• 当一个节点遇到一个索引大于当前已知块的块时，将该块添加到当前链中，或者查询完整区块链

描述的模型中的一些典型的通信场景。

不自动发现对等的节点，必须手动添加对等节点的位置（=网址）。

控制节点

用户必须能够以某种方式控制节点。可以通过设置HTTP服务器完成的。

如所看到的，用户能够通过以下方式与节点交互：

• 列出所有区块

• 用用户给出的内容创建一个新区块

• 列出或添加对等节点

控制节点最直接的方法是例如使用Curl：

架构

应该注意的是，每个节点实际上公开了两个Web服务器：一个用于控制节点（HTTP服务器），一个用于节点之间的对等通信（Websocket HTTP服务器）

NaiveChain的主要组件

总结

NaiveChain是为演示和学习目的而创建的。因为它不具有“ 挖掘 ”算法（工作证明(PoW)的权益证明(PoS)），它不可以在公共网络中使用。尽管如此，它仍然实现了区块链的基本功能。

您可以从Github存储库获取更多技术细节。

如果您想了解更多区块链的知识，我建议您查看Naivecoin：构建加密货币的教程。在这个教程中，我们将详细讨论如挖矿、交易和钱包这样的概念。

作者：Mr.Crypto
来源：腾讯云

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