Блокчейн 200 строк кода: простой пример, реализованный на JavaScript

Содержание

Русские Блоги

Понять концепцию блокчейна просто (блокчейн, блок цепочки транзакций): он распределен (то есть не размещается на одном компьютере, на разных сетевых устройствах), а база данных поддерживает растущий список записей хостинга. Тем не менее, также легко спутать блокчейн с нашей попыткой помочь ему в достижении цели — на данный момент в сознании людей этот термин довольно сильно связан с концепцией транзакций, контрактов или интеллектуальной криптовалюты.
только вот блокчейн — это не то же самое, что биткойн, и понять базовые знания блокчейна проще, чем кажется, особенно если он основан на исходном коде. В этой статье мы предлагаем простую модель, построенную из 200 строк кода на JavaScript. Исходный код этого проекта, который мы называем NaiveChain, можно найти на GitHub. Часть 1 и Часть 2: Если вам нужно использовать его функции, воспользуйтесь нашей шпаргалкой, мы будем использовать стандартный ECMAScript 6.

Структура блока

Первый шаг — определение элементов, которые должны содержать блок. Для простоты мы включаем только самое необходимое: показатель степени (индекс) предыдущего блока, отметку времени (отметку времени), данные (данные), хэш и хэш, которые должны быть записаны для поддержания структурной целостности схемы.

Блокчейн в 200 строк кода

Основная концепция блокчейна довольно проста: распределенная база данных, которая поддерживает постоянно растущий список упорядоченных записей.

Однако, многоe остается непонятным, когда мы говорим о блокчейне, так же остается много проблем, которые мы пытаемся решить с его помощью. Это относится и к популярным блокчейн проектам, таким как Биткоин (Bitcoin) и Эфириума (Ethereum). Термин «блокчейн» обычно сильно привязан к концепции типа денежных переводов, смарт-контрактов или криптовалюты.

Это делает понимание блокчейна сложнее, чем есть на самом деле. Особенно исходный код. Здесь я пройдусь по супер-простой реализации блокчейна в 200 строк кода JavaScript под названием NaiveChain.

Структура блока

Первый логический шаг — определиться со структурой блока. Чтобы оставить все как можно проще, мы включили только самое необходимое: индекс, отметка, данные, хэш и хэш предыдущего блока.

Хэш предыдущего блока необходимо найти в блоке для сохранения целостности цепи

Хеш блока

Блок должен быть хэширован, чтобы сохранить целостность данных. SHA256 отвечает за содержание блока. Следует отметить, что этот хэш не имеет ничего общего с «майнингом», поскольку нет подтверждения работы — решения задачи.

Генерация блока

Для создания блока нужно знать хэш предыдущего блока, а остальное необходимо создавать из следующего содержания (= index, hash, data и timestamp). Блок-дата — это некая информация, которая передается конечному пользователю.

Хранение блоков

В памяти массив JavaScript используется для хранения блокчейн. Первый блок в блокчейн — это всегда так называемый «генезис-блок», имеющий следующий код:

Проверка целостности блоков

В любой момент времени мы должны быть в состоянии проверить, является ли блок или цепочка блоков допустимыми с точки зрения целостности. Это особенно актуально, когда мы получаем новые блоки от других узлов и должны решить, принимать их или нет.

Выбираем самую длинную цепочку

Всегда должен быть только один явный набор блоков в цепи в один момент времени. В случае возникновения конфликтов (например, два узла как в созданном блоке № 72) мы выбираем цепь, которая имеет самый длинный ряд блоков.

Общение с другими узлами
Важной функцией узла является — разделение и синхронизация блокчейн с другими узлами. Правила — используемые для поддержания синхронизации сети:

Когда узел генерирует новый блок, он транслирует его в сеть
Когда узел подключается к новой одноранговой сети он опирается на последний блок
Когда узел обнаруживает блок, который имеет индекс больший, чем текущий известный блок, он либо добавляет блок в его нынешнем состоянии в свою собственную цепь либо поддерживает для заполнения блокчейна.

Нет никакого автоматического взаимного обнаружения. Местоположения (=URL-адреса) стороны должны быть добавлены вручную.

Контроль над узлом (node`ой)

Пользователь, в некотором роде, должен иметь возможность контролировать узел. Это делается путем настройки http-сервера.

Как видно, пользователь может взаимодействовать с узлом следующими способами:

Просматривать список всех блоков
Создавать новый блок с содержанием, заданным пользователем
Просматривать или добавлять одноранговых пользователей

#получить все блоки из узла
curl http://localhost:3001/blocks

Архитектура

Следует отметить, что узел фактически предоставляет два веб-сервера: один для пользователя, чтобы контролировать узел (http-сервер) и один для одноранговой (peer-to-peer) связи между узлами.(websocket сервер http)

Основные компоненты NaiveChain

Заключение

NaiveChain был создан для демонстрационных и учебных целей. До тех пор, пока у него нет «майнинг» алгоритма для (PoS of PoW) он не может использоваться в общедоступной сети. Тем не менее он реализует основные функции для реализации блокчейн.

Блокчейн на 200 строках кода

Базовая концепция блокчейна довольно проста: речь идет о распределенной базе данных, поддерживающей постоянно растущий список упорядоченных записей. Запутаться, однако, легко, поскольку всякий раз, когда мы говорим о блокчейнах, мы рассматриваем их с позиции задач, которые пытаемся решить и потому нередко начинаем подмешивать в это определение другие, очень близкие ему понятия. Это справедливо и в случае с популярными блокчейн проектами, такими, как Биткойн и Эфириум. Термин «блокчейн» обычно тесно связан с такими концепциями, как транзакции, умные контракты или криптовалюты.

Все это оправданно, но все же существенно усложняет процесс понимания принципа работы блокчейнов, особенно с точки зрения программного обеспечения с открытым исходным кодом. В этом материале я покажу вам крайне простой блокчейн, написание которого потребовало всего 200 строк Javascript-кода. Я назвал его NaiveChain.