Go प्रयोग गरेर उद्योगको लागि ब्लकचेन विकास। भाग 1

म अहिले चार महिनादेखि "ब्लकचेनमा आधारित सरकारी र औद्योगिक क्षेत्रहरूमा डाटा संरक्षण र व्यवस्थापन उपकरणहरूको विकास" भन्ने परियोजनामा ​​काम गरिरहेको छु।
अब म तपाइँलाई यो परियोजना कसरी सुरु गरेको बारे बताउन चाहन्छु, र अब म विस्तृत रूपमा कार्यक्रम कोड वर्णन गर्नेछु।

लेखहरूको श्रृंखलामा यो पहिलो लेख हो। यहाँ म सर्भर र प्रोटोकल वर्णन गर्छु। वास्तवमा, पाठकले यी ब्लकचेन तत्वहरूको आफ्नै संस्करणहरू पनि लेख्न सक्छ।

र यहाँ दोस्रो भाग छ — ब्लकचेन र लेनदेन डेटा संरचनाहरू, साथै डाटाबेससँग अन्तरक्रिया लागू गर्ने प्याकेजको बारेमा।

गत वर्ष, डिजिटल ब्रेकथ्रु ह्याकाथनमा, तिनीहरूले वितरण खाता प्रविधि प्रयोग गरेर उद्योग र डिजिटल अर्थतन्त्रको लागि उपयोगी प्रणाली बनाउने विचार लिएका थिए; नवाचार सहायता कोष द्वारा विकासको लागि अनुदान पनि जारी गरिएको थियो (मैले छुट्टै लेख्नु पर्छ। अनुदानको बारेमा लेख, भर्खरै स्टार्टअपहरू सुरु गर्नेहरूका लागि ), र अहिले क्रमबद्ध रूपमा।

विकास गो भाषामा हुन्छ, र डाटाबेस जसमा ब्लकहरू भण्डारण गरिन्छ LevelDB हो।
मुख्य भागहरू प्रोटोकल हुन्, सर्भर (जसले TCP र WebSocket चलाउँछ - पहिलो ब्लकचेन सिङ्क्रोनाइज गर्नको लागि, दोस्रो क्लाइन्टहरू जडान गर्न, जाभास्क्रिप्टबाट लेनदेन र आदेशहरू पठाउनको लागि, उदाहरणका लागि।

उल्लेख गरिएझैं, यो ब्लकचेन मुख्य रूपमा आपूर्तिकर्ता र ग्राहकहरू, वा दुवै एक व्यक्तिमा उत्पादनहरूको आदानप्रदानलाई स्वचालित र सुरक्षित गर्न आवश्यक छ। यी मानिसहरू एकअर्कालाई विश्वास गर्न हतार गर्दैनन्। तर कार्य भनेको बिल्ट-इन क्यालकुलेटरको साथ "चेकबुक" सिर्जना गर्नु मात्र होइन, तर उत्पादनको जीवन चक्रसँग काम गर्दा उत्पन्न हुने अधिकांश नियमित कार्यहरूलाई स्वचालित गर्ने प्रणाली हो। यस मामिलाको लागि जिम्मेवार बाइटकोड, जस्तै कि ब्लकचेनहरूसँग प्रचलित छ, लेनदेनको इनपुट र आउटपुटहरूमा भण्डार गरिएको छ (लेनदेनहरू आफैं ब्लकहरूमा भण्डार गरिएको छ, LevelDB मा ब्लकहरू GOB ढाँचामा पूर्व-इन्कोड गरिएका छन्)। पहिले, प्रोटोकल र सर्भर (उर्फ नोड) को बारेमा कुरा गरौं।

प्रोटोकल जटिल छैन, यसको सम्पूर्ण बिन्दु केहि डाटा लोड गर्ने मोडमा स्विच गर्नु हो, सामान्यतया एक ब्लक वा लेनदेन, विशेष कमाण्ड लाइनको प्रतिक्रियामा, र यो सूची आदानप्रदानको लागि पनि आवश्यक छ, ताकि नोडलाई थाहा छ कि यो को हो। जोडिएको छ र तिनीहरूसँग कसरी व्यापार गर्ने छ (सिङ्क्रोनाइजेसन सत्रको लागि जडान गरिएका नोडहरूलाई "छिमेकी" पनि भनिन्छ किनभने तिनीहरूको IP ज्ञात छ र तिनीहरूको राज्य डेटा मेमोरीमा भण्डार गरिएको छ)।

गो प्रोग्रामरहरूको बुझाइमा फोल्डरहरू (डाइरेक्टरीहरू लिनक्सले तिनीहरूलाई कल गर्दछ) लाई प्याकेज भनिन्छ, त्यसैले यस डाइरेक्टरीको गो कोडको साथ प्रत्येक फाइलको सुरुमा तिनीहरूले प्याकेज फोल्डर_नाम_where_this_file अवस्थित छ लेख्छन्। अन्यथा, तपाइँ कम्पाइलरमा प्याकेज फिड गर्न सक्षम हुनुहुने छैन। खैर, यो भाषा जान्नेहरूका लागि यो कुनै रहस्य छैन। यस्ता छन् प्याकेजहरु:

• नेटवर्क संचार (सर्भर, ग्राहक, प्रोटोकल)
• भण्डारण र प्रसारित डाटाको संरचना (ब्लक, लेनदेन)
• डाटाबेस (ब्लकचेन)
• सहमति
• स्ट्याक्ड भर्चुअल मेसिन (xvm)
• सहायक (क्रिप्टो, प्रकारहरू) त्यो अहिलेको लागि हो।

यहाँ github को लिङ्क छ

यो एक शैक्षिक संस्करण हो, यसमा अन्तर-प्रक्रिया अन्तरक्रिया र धेरै प्रयोगात्मक कम्पोनेन्टहरू छैनन्, तर संरचना जसमा विकास भइरहेको छ त्यससँग मेल खान्छ। यदि तपाइँसँग टिप्पणीहरूमा सुझाव दिन केहि छ भने, म यसलाई थप विकासमा ध्यानमा राख्न पाउँदा खुसी हुनेछु। र अब सर्भर को एक व्याख्या को लागी र प्रोटोकल.

पहिले सर्भर हेरौं।

सर्भर सबरुटिनले डाटा सर्भरको रूपमा कार्य गर्दछ जुन प्रोटोकल प्याकेजबाट डाटा संरचनाहरू प्रयोग गरेर TCP प्रोटोकलको शीर्षमा चल्छ।

दिनचर्याले निम्न प्याकेजहरू प्रयोग गर्दछ: सर्भर, प्रोटोकल, प्रकार। प्याकेजमा नै tcp_server.go डाटा संरचना समावेश गर्दछ सेवा गर्नुहोस्.

type Serve struct {
	Port string
	BufSize int
	ST *types.Settings
}

यसले निम्न प्यारामिटरहरू स्वीकार गर्न सक्छ:

• नेटवर्क पोर्ट जस मार्फत डाटा आदान प्रदान गरिनेछ
• JSON ढाँचामा सर्भर कन्फिगरेसन फाइल
• डिबग मोडमा चलाउनको लागि झण्डा (निजी ब्लकचेन)

प्रगति:

• JSON फाइलबाट कन्फिगरेसन पढ्छ
• डिबग मोड फ्ल्याग जाँच गरिएको छ: यदि यो सेट गरिएको छ भने, नेटवर्क सिङ्क्रोनाइजेसन शेड्यूलर सुरु गरिएको छैन र ब्लकचेन लोड गरिएको छैन।
• कन्फिगरेसन डाटा संरचना प्रारम्भ गर्दै र सर्भर सुरु गर्दै

सर्भर

• प्रोटोकल अनुसार TCP सर्भर र नेटवर्क अन्तरक्रियाको सुरुवात गर्दछ।
• यसमा पोर्ट नम्बर, बफर साइज र संरचनाको लागि सूचक समावेश भएको सेवा डेटा संरचना छ। प्रकारहरू।सेटिङहरू
• रन विधिले सञ्जाल अन्तरक्रिया सुरु गर्छ (दिईएको पोर्टमा आगमन जडानहरूको लागि सुन्दै, जब नयाँ जडान प्राप्त हुन्छ, यसको प्रशोधनलाई नयाँ थ्रेडमा निजी ह्यान्डल विधिमा स्थानान्तरण गरिन्छ)
• В ह्यान्डल गर्नुहोस् जडानबाट डाटा बफरमा पढिन्छ, स्ट्रिङ प्रतिनिधित्वमा रूपान्तरित हुन्छ र पास हुन्छ प्रोटोकल। छनोट
• प्रोटोकल। छनोट फर्काउँछ परिणाम वा त्रुटि निम्त्याउँछ। परिणाम त्यसपछि हस्तान्तरण गरियो protocol। व्याख्याजुन फर्किन्छ intrpr - प्रकार को वस्तु डेटा व्याख्या गर्नुहोस्, वा चयन परिणाम प्रशोधनमा त्रुटि निम्त्याउँछ
• त्यसपछि स्विच कार्यान्वयन गरिन्छ intrpr.commands[0] जसले एउटा जाँच गर्छ: परिणाम, inv, त्रुटि र त्यहाँ एक खण्ड छ पूर्वनिर्धारित
• खण्डमा परिणाम स्विच मूल्य द्वारा पाइन्छ intrpr.commands[1] जसले मानहरू जाँच गर्दछ बफर लम्बाइ и संस्करण (प्रत्येक अवस्थामा सम्बन्धित प्रकार्य भनिन्छ)

कार्यहरू GetVersion и बफर लम्बाइ फाइलमा छन् srvlib.go सर्भर प्याकेज

GetVersion(conn net.Conn, version string)

यसले केवल कन्सोलमा प्रिन्ट गर्दछ र ग्राहकलाई प्यारामिटरमा पास गरिएको संस्करण पठाउँदछ:

conn.Write([]byte("result:" + version))

.
समारोह

BufferLength(conn net.Conn, intrpr *protocol.InterpreteData)

निम्नानुसार ब्लक, लेनदेन, वा अन्य विशिष्ट डेटा लोड गर्दछ:

• कन्सोलमा प्रिन्ट गर्दछ प्रोटोकलमा निर्दिष्ट डाटाको प्रकार जुन स्वीकार गर्न आवश्यक छ:

  fmt.Println("DataType:", intrpr.Commands[2])

• मूल्य पढ्छ intrpr.Body संख्यात्मक चरमा buf_len
• बफर बनाउँछ newbuf निर्दिष्ट आकार:

  make([]byte, buf_len)

• एक ठीक प्रतिक्रिया पठाउँछ:

  conn.Write([]byte("result:ok"))

• पढ्ने स्ट्रिमबाट पूर्ण रूपमा बफर भर्छ:

  io.ReadFull(conn, newbuf)

  .

• कन्सोलमा बफरको सामग्रीहरू छाप्छ

  fmt.Println(string(newbuf))

  र पढ्ने बाइटहरूको संख्या

  fmt.Println("Bytes length:", n)

• एक ठीक प्रतिक्रिया पठाउँछ:

  conn.Write([]byte("result:ok"))

सर्भर प्याकेजबाट विधिहरू प्याकेजबाट प्रकार्यहरू प्रयोग गरेर प्राप्त डाटा प्रक्रिया गर्न कन्फिगर गरिएको छ प्रोटोकल.

प्रोटोकल

प्रोटोकलले नेटवर्क एक्सचेन्जमा डाटा प्रतिनिधित्व गर्ने माध्यमको रूपमा कार्य गर्दछ।

छनोट (str स्ट्रिङ) (स्ट्रिङ, त्रुटि) सर्भर द्वारा प्राप्त डाटा को प्राथमिक प्रशोधन कार्य गर्दछ, इनपुट को रूप मा डाटा को एक स्ट्रिंग प्रतिनिधित्व प्राप्त गर्दछ र को लागी तैयार एक स्ट्रिंग फर्काउँछ दोभाषे:

• इनपुट स्ट्रिङ प्रयोग गरेर टाउको र शरीरमा विभाजित गरिएको छ ReqParseN2(str)
• हेडलाई तत्वहरूमा विभाजन गरिएको छ र ReqParseHead(head) को प्रयोग गरेर आदेशको टुक्रामा राखिएको छ।
• В स्विच (आदेशहरू[0]) प्राप्त आदेश चयन गर्नुहोस् (cmd, कुञ्जी, ठेगाना वा खण्ड ट्रिगर गरिएको छ पूर्वनिर्धारित)
• 2 आदेशहरू cmd मा जाँच गरिएको छ स्विच(आदेशहरू[1]) — लम्बाइ и प्राप्त संस्करण.
• लम्बाइ डाटा प्रकार जाँच गर्दछ आदेशहरू[2] र यसलाई सुरक्षित गर्दछ डाटाटाइप
• त्यो जाँच्छ जीउ स्ट्रिङ मान समावेश गर्दछ

  len(body) < 1

• प्रतिक्रिया स्ट्रिङ फर्काउँछ:

  "result:bufferlength:" + datatype + "/" + body

• प्राप्त संस्करण स्ट्रिङ फर्काउँछ

  return "result:version/auto"

दोभाषे

InterpreteData संरचना समावेश गर्दछ र बाट फर्काइएको डाटाको माध्यमिक प्रशोधन गर्दछ विकल्प तार र वस्तु गठन डेटा व्याख्या गर्नुहोस्.

type InterpreteData struct {
	Head string
	Commands []string
	Body string
	IsErr bool
	ErrCode int 
	ErrMessage string
}

समारोह

Interprete(str string) (*InterpreteData, error)

स्ट्रिङ स्वीकार गर्दछ परिणाम र वस्तुको सन्दर्भ सिर्जना र फर्काउँछ डेटा व्याख्या गर्नुहोस्.

प्रगति:

• त्यसै गरी विकल्प टाउको र शरीर प्रयोग गरेर निकालिन्छ ReqParseN2(str)
• टाउको प्रयोग गरेर तत्वहरूमा विभाजित गरिएको छ ReqParseHead(हेड)
• वस्तु प्रारम्भ गरिएको छ डेटा व्याख्या गर्नुहोस् र यसलाई एक सूचक फर्काइन्छ:

res := &InterpreteData{
	Head: head,
	Commands: commands,
	Body: body,
}
return res, nil

यो वस्तु मा प्रयोग गरिन्छ server.go प्याकेज मुख्य।

ग्राहक

ग्राहक प्याकेजले कार्यहरू समावेश गर्दछ TCPConnect и TCPresponseData.

समारोह

TCPConnect(s *types.Settings, data []byte, payload []byte)

यसरी काम गर्दछ:

• पास गरिएको सेटिङ वस्तुमा निर्दिष्ट जडानमा जडान गरिएको छ

  net.Dial("tcp", s.Host + ":" + s.Port)

• डाटा प्यारामिटरमा पास गरिएको डाटा ट्रान्समिट गरिएको छ:

  conn.Write(data)

• जवाफ पढ्नु छ

  resp, n, _ := TCPResponseData(conn, s.BufSize)

  र कन्सोलमा छापिएको छ

  fmt.Println(string(resp[:n]))

• स्थानान्तरण भएमा पेलोड त्यसपछि यसलाई पास गर्दछ

  conn.Write(payload)

  र सर्भर प्रतिक्रिया पनि पढ्छ, कन्सोलमा प्रिन्ट गर्दै

समारोह

 TCPResponseData(conn net.Conn, bufsiz int) ([]byte, int, error)

निर्दिष्ट साइजको बफर सिर्जना गर्दछ, त्यहाँ सर्भर प्रतिक्रिया पढ्छ र यो बफर र पढ्ने बाइटहरूको संख्या, साथै त्रुटि वस्तु फर्काउँछ।

ग्राहक सबरुटिन

नोड सर्भरहरूमा आदेशहरू पठाउन, साथै संक्षिप्त तथ्याङ्क र परीक्षण प्राप्त गर्न सेवा गर्दछ।

निम्न प्यारामिटरहरू स्वीकार गर्न सक्छ: JSON ढाँचामा कन्फिगरेसन फाइल, सर्भरमा स्ट्रिङको रूपमा पठाइने डेटा, पेलोडमा पठाइने फाइलको मार्ग, नोड शेड्यूलर इमुलेशन फ्ल्याग, संख्यात्मक मानको रूपमा स्थानान्तरण गरिएको डेटाको प्रकार।

• कन्फिगरेसन प्राप्त गर्दै

  st := types.ParseConfig(*config)

• यदि इमु झण्डा पास भयो भने, यो सुरु हुन्छ शेड्युलर
• यदि f फ्ल्यागले फाइलमा मार्ग देखाउँछ भने, त्यसपछि हामी यसको डाटा लोड गर्छौं fdb र सामग्री सर्भरमा पठाइन्छ

  client.TCPConnect(st, []byte(CMD_BUFFER_LENGTH + ":" + strconv.Itoa(*t) + "/" + strconv.Itoa(fdblen)), fdb)

• यदि फाइल निर्दिष्ट गरिएको छैन भने, झण्डाबाट डाटा मात्र पठाइन्छ -d:

  client.TCPConnect(st, []byte(*data), nil)

यो सबै प्रोटोकल को संरचना देखाउने एक सरल प्रतिनिधित्व हो। विकासको क्रममा, आवश्यक कार्यक्षमता यसको संरचनामा थपिएको छ।

दोस्रो भागमा म ब्लक र लेनदेनको लागि डाटा संरचनाको बारेमा कुरा गर्नेछु, 3 मा जाभास्क्रिप्टबाट जडान गर्नको लागि वेबसकेट सर्भरको बारेमा, 4 मा म सिङ्क्रोनाइजेसन शेड्यूलर, त्यसपछि इनपुट र आउटपुटहरूबाट बाइटकोड प्रक्रिया गर्ने स्ट्याक मेसिन, क्रिप्टोग्राफी र। आउटपुटहरूको लागि पूलहरू।

स्रोत: www.habr.com