一個簡單的區塊鏈

區塊鏈的基礎概念很簡單：一個分散式資料庫，儲存一個不斷加長的 list，list 中包含著許多有序的記錄。然而，在通常情況下，當我們談到區塊鏈的時候也會談起使用區塊鏈來解決的問題，這兩者很容易混淆。像流行的比特幣和以太坊這樣基於區塊鏈的專案就是這樣。“區塊鏈”這個術語通常和像交易、智慧合約、加密貨幣這樣的概念緊緊聯絡在一起。

這就令理解區塊鏈變得不必要得複雜起來，特別是當你想理解原始碼的時候。下面我將透過 200 行 JS 實現的超級簡單的區塊鏈來幫助大家理解它，我給這段程式碼起名為 NaiveChain。

塊結構

第一個邏輯步驟是決定塊結構。為了保證事情儘可能的簡單，我們只選擇最必要的部分：index（下標）、timestamp（時間戳）、data（資料）、hash（雜湊值）和 previous hash（前置雜湊值）。

這個塊中必須能找到前一個塊的雜湊值，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();

  }

}

塊雜湊

為了儲存完整的資料，必須雜湊區塊。

SHA-256會對塊的內容進行加密，記錄這個值應該和“挖礦”毫無關係，因為這裡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

要生成一個塊，必須知道前一個塊的雜湊值，然後創造其餘所需的內容（= index, hash, data and timestamp）。塊的data部分是由終端使用者所提供的。

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);

};

塊的儲存

記憶體中的Javascript陣列被用於儲存區塊鏈。區塊鏈的第一個塊通常被稱為“起源塊”，是硬編碼的。

var getGenesisBlock = () => {

  return new Block(0, "0", 1465154705, "my genesis block!!", "816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7");

};

 

var blockchain = [getGenesisBlock()];

確認塊的完整性

在任何時候都必須能確認一個區塊或者一整條鏈的區塊是否完整。在我們從其他節點接收到新的區塊，並需要決定接受或拒絕它們時，這一點尤為重要。

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;

};