როგორ დავაპროექტე ბლოკები და ტრანზაქციები ჩემს Go blockchain-ში

იმისათვის, რომ საბოლოოდ მივიღოთ ბლოკჩეინი და არა მხოლოდ მონაცემთა ბაზა, ჩვენ უნდა დავამატოთ 3 მნიშვნელოვანი ელემენტი ჩვენს პროექტს:

• ბლოკის მონაცემთა სტრუქტურისა და მეთოდების აღწერა
• მონაცემთა სტრუქტურისა და ტრანზაქციის მეთოდების აღწერა
• ბლოკჩეინის ფუნქციები, რომლებიც ინახავს ბლოკებს მონაცემთა ბაზაში და პოულობს მათ ჰეშის ან სიმაღლის (ან სხვა რამის) მიხედვით.

ეს არის მეორე სტატია ბლოკჩეინის შესახებ ინდუსტრიისთვის, პირველი აქ.

გავიხსენოთ კითხვები, რომლებიც მკითხველებმა დამისვეს ამ სერიის წინა სტატიის შესახებ, უნდა აღინიშნოს: ამ შემთხვევაში, LevelDB მონაცემთა ბაზა გამოიყენება ბლოკჩეინის მონაცემების შესანახად, მაგრამ არაფერი გიშლით ხელს, გამოიყენოთ სხვა, ვთქვათ, MySQL. ახლა მოდით შევხედოთ ამ მონაცემების სტრუქტურას.

დავიწყოთ ტრანზაქციებით: github.com/Rusldv/bcstartup/blob/master/transaction/builder.go

აქ არის მისი მონაცემთა სტრუქტურა:

type TX struct {
	DataType byte		
	TxHash string 
	TxType byte	
	Timestamp int64		
	INs []TxIn
	OUTs []TxOut
}

type TxIn struct {
	ThatTxHash string
	TxOutN int
	ByteCode string
}

type TxOut struct {
	Value int
	ByteCode string
}

TX ინახავს მონაცემთა ტიპს (ტრანზაქცია 2-ისთვის), ამ ტრანზაქციის ჰეშს, თავად ტრანზაქციის ტიპს, დროის ნიშნულს და შეყვანებსა და გამომავალს. TxIn შეყვანები ინახავს ტრანზაქციის ჰეშს, რომლის გამომავალიც არის მითითებული, ამ გამომავალი და ბაიტეკოდის რაოდენობა, ხოლო TxOut გამომავალი ინახავს გარკვეულ მნიშვნელობას და ასევე ბაიტეკოდს.

ახლა ვნახოთ, რა მოქმედებების შესრულება შეუძლია ტრანზაქციას თავის მონაცემებზე, ე.ი. მოდით შევხედოთ მეთოდებს.

ტრანზაქციის შესაქმნელად გამოიყენეთ ტრანზაქცია.NewTransaction(txtype byte) *TX ფუნქცია.

AddTxIn(thattxhash []byte, txoutn int, code []byte) (*TxIn, შეცდომა) მეთოდი ამატებს ტრანზაქციას.

AddTxOut(მნიშვნელობა int, data []byte) (*TxOut, შეცდომა) მეთოდი ამატებს გამომავალს ტრანზაქციას.

ToBytes() []byte მეთოდი აქცევს ტრანზაქციას ბაიტის ნაჭერად.

შიდა ფუნქციის preByteHash(bytes []byte) სტრიქონი გამოიყენება Build() და Check()-ში, რათა გენერირებული ტრანზაქციის ჰეში იყოს თავსებადი JavaScript აპლიკაციებიდან გენერირებულ ტრანსაქციების ჰეშებთან.

Build() მეთოდი ადგენს ტრანზაქციის ჰეშს შემდეგნაირად: tx.TxHash = preByteHash(tx.ToBytes()).

ToJSON() string მეთოდი გარდაქმნის ტრანზაქციას JSON სტრინგად.

FromJSON(data []byte) შეცდომის მეთოდი ატვირთავს ტრანზაქციას JSON ფორმატიდან, რომელიც გადაცემულია ბაიტის ნაწილებად.

Check() bool მეთოდი ადარებს ტრანზაქციის ჰეშის ველიდან მიღებულ ჰეშს ამ ტრანზაქციის ჰეშირების შედეგად მიღებულ ჰეშს (ჰეშის ველის იგნორირება).

ტრანზაქციები ემატება ბლოკს: github.com/Rusldv/bcstartup/blob/master/block/builder.go

ბლოკის მონაცემთა სტრუქტურა უფრო მოცულობითია:

type Block struct {
	DataType byte				
	BlockHeight int					
        Timestamp int64				 
        HeaderSize int					
        PrevBlockHash string				 
        SelfBlockHash string			
	TxsHash string			
	MerkleRoot string
	CreatorPublicKey string			
	CreatorSig string
	Version int
	TxsN int
	Txs []transaction.TX
}

DataType ინახავს მონაცემთა ტიპს, კვანძი იყენებს მას და განასხვავებს ბლოკს ტრანზაქციის ან სხვა მონაცემებისგან. ბლოკისთვის ეს მნიშვნელობა არის 1.

BlockHeight ინახავს ბლოკის სიმაღლეს.
დროის შტამპი.
HeaderSize არის ბლოკის ზომა ბაიტებში.
PrevBlockHash არის წინა ბლოკის ჰეში, ხოლო SelfBlockHash არის მიმდინარე ბლოკის ჰეში.
TxsHash არის ტრანზაქციების ზოგადი ჰეში.
MerkleRoot არის მერკლის ხის ფესვი.

შემდგომ ველებში არის ბლოკის შემქმნელის საჯარო გასაღები, შემქმნელის ხელმოწერა, ბლოკის ვერსია, ბლოკში ტრანზაქციების რაოდენობა და თავად ეს ტრანზაქციები.

მოდით შევხედოთ მის მეთოდებს:
ბლოკის შესაქმნელად გამოიყენეთ block.NewBlock() ფუნქცია: NewBlock(prevBlockHash string, height int) *Block, რომელიც იღებს წინა ბლოკის ჰეშს და ბლოკჩეინში შექმნილი ბლოკისთვის დაყენებულ სიმაღლეს. ბლოკის ტიპი ასევე დაყენებულია ტიპის პაკეტის მუდმივიდან:

b.DataType = types.BLOCK_TYPE.

AddTx(tx *transaction.TX) მეთოდი ამატებს ტრანზაქციას ბლოკში.

Build() მეთოდი ატვირთავს მნიშვნელობებს ბლოკის ველებში და ქმნის და ადგენს მის მიმდინარე ჰეშს.

ToBytesHeader() []byte მეთოდი გარდაქმნის ბლოკის სათაურს (ტრანზაქციის გარეშე) ბაიტის ნაჭერად.

ToJSON() სტრიქონის მეთოდი გარდაქმნის ბლოკს JSON ფორმატში მონაცემთა სიმებიანი წარმოდგენით.

FromJSON(data []byte) შეცდომის მეთოდი ატვირთავს მონაცემებს JSON-დან ბლოკის სტრუქტურაში.

Check() bool მეთოდი ქმნის ბლოკის ჰეშს და ადარებს მას ბლოკის ჰეშის ველში მითითებულს.

GetTxsHash() სტრიქონის მეთოდი აბრუნებს ბლოკში ყველა ტრანზაქციის მთლიან ჰეშს.

GetMerkleRoot() მეთოდი განსაზღვრავს Merkle-ის ხის ფესვს ბლოკში ტრანზაქციისთვის.

Sign (privk string) მეთოდი ხელს აწერს ბლოკს ბლოკის შემქმნელის პირადი გასაღებით.

SetHeight(height int) მეთოდი წერს ბლოკის სიმაღლეს ბლოკის სტრუქტურის ველში.

GetHeight() int მეთოდი აბრუნებს ბლოკის სიმაღლეს, როგორც მითითებულია ბლოკის სტრუქტურის შესაბამის ველში.

ToGOBBytes() []byte მეთოდი შიფრავს ბლოკს GOB ფორმატში და აბრუნებს მას ბაიტის ნაჭერად.

FromGOBBytes(data []byte) შეცდომის მეთოდი წერს ბლოკის მონაცემებს ბლოკის სტრუქტურაში გადასული ბაიტის ნაჭერიდან GOB ფორმატში.

GetHash() სტრიქონის მეთოდი აბრუნებს მოცემული ბლოკის ჰეშს.

GetPrevHash() სტრიქონის მეთოდი აბრუნებს წინა ბლოკის ჰეშს.

მეთოდი SetPublicKey(pubk string) წერს ბლოკის შემქმნელის საჯარო გასაღებს ბლოკში.

ამრიგად, Block ობიექტის მეთოდების გამოყენებით, ჩვენ შეგვიძლია მარტივად გადავიტანოთ იგი ქსელში გადაცემის ფორმატში და LevelDB მონაცემთა ბაზაში შესანახად.

ბლოკჩეინის პაკეტის ფუნქციები პასუხისმგებელია ბლოკჩეინში შენახვაზე: github.com/Rusldv/bcstartup/tree/master/blockchain

ამისათვის ბლოკმა უნდა განახორციელოს IBlock ინტერფეისი:

type IGOBBytes interface {
	ToGOBBytes() []byte
	FromGOBBytes(data []byte) error
}

type IBlock interface {
	IGOBBytes
	GetHash() string
	GetPrevHash() string
	GetHeight() int
	Check() bool

}

მონაცემთა ბაზის კავშირი იქმნება ერთხელ, როდესაც პაკეტი ინიციალიზდება init() ფუნქციაში:

db, err = leveldb.OpenFile(BLOCKCHAIN_DB_DEBUG, nil).

CloseDB() არის wrapper db.Cloce()-ისთვის - გამოიძახება პაკეტის ფუნქციებთან მუშაობის შემდეგ მონაცემთა ბაზასთან კავშირის დახურვის მიზნით.

SetTargetBlockHash(hash string) შეცდომის ფუნქცია წერს მიმდინარე ბლოკის ჰეშს BLOCK_HASH კონსტანტით მითითებული გასაღებით მონაცემთა ბაზაში.

GetTargetBlockHash() (სტრიქონი, შეცდომა) ფუნქცია აბრუნებს მონაცემთა ბაზაში შენახული მიმდინარე ბლოკის ჰეშს.

SetTargetBlockHeight(height int) შეცდომის ფუნქცია წერს მონაცემთა ბაზაში ბლოკჩეინის სიმაღლის მნიშვნელობას კვანძისთვის BLOCK_HEIGHT მუდმივით განსაზღვრული გასაღებით.

GetTargetBlockHeight() (int, error) ფუნქცია აბრუნებს ბლოკჩეინის სიმაღლეს მოცემული კვანძისთვის, რომელიც ინახება მონაცემთა ბაზაში.

CheckBlock(block IBlock) bool ფუნქცია ამოწმებს ბლოკის სისწორეს ბლოკჩეინში ამ ბლოკის დამატებამდე.

AddBlock(block IBlock) შეცდომის ფუნქცია ამატებს ბლოკს ბლოკჩეინში.

ბლოკების მოპოვებისა და ნახვის ფუნქციები არის ბლოკჩეინის პაკეტის explore.go ფაილში:

GetBlockByHash(hash string) (*block.Block, error) ფუნქცია ქმნის ცარიელ ბლოკ ობიექტს, ატვირთავს მასში ბლოკს მონაცემთა ბაზიდან, რომლის ჰეშიც მას გადაეცა და აბრუნებს მაჩვენებელს.

გენეზის ბლოკის შექმნა ხორციელდება Genesis() შეცდომის ფუნქციით ბლოკჩეინის პაკეტის genesis.go ფაილიდან.

მომდევნო სტატიაში ვისაუბრებთ კლიენტების კვანძთან დაკავშირებაზე WebSocket მექანიზმის გამოყენებით.

წყარო: www.habr.com