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如何搭建区块链平台

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说到区块链,大家或许都不陌生,因为,或多或少对它都有一些了解。不过,这些了解可能都是支离破碎的。当问及其中一些概念是如何实现的,你可能就「蒙圈」了。特别是对于如何搭建平台,所以,下边就这个问题,我们一起来了解一下吧。

一、确定目标和范围

首先我们要知道达成的目标,根据目标划定工作范围。考虑到我们无法搭建一个类似比特币的庞大 P2P 网络,也没有太多精力实现一个真正意义上的完整功能的全节点钱包,而且完整的全节点过于复杂,会让学习者迷失在细节中。所以我们的目标是:构建一个包含仅有基础功能的全节点客户端,它可能没有太炫酷的 UI 页面,也没有复杂的命令,它们可以提供下面的功能。

提供 P2P 节点发现和同步区块的功能; 提供创建公私钥对的功能; 提供发送交易的功能; 提供交易查询的功能; 提供余额查询的功能;

提供挖矿的功能,在任意地址上都可以发起单机挖矿; 提供基础日志,方便跟踪监视。

以上 7 个功能基本涵盖了一个区块链全节点的主要功能,但是,由于我的时间有限,代码不能全部实现,主要是讲解设计和实现思路。后续我会逐渐完善代码,你也可以一起参与。

二、技术选型

我们在深入区块链技术专题中说到过,区块链的四个核心技术概念:P2P 网络、账户模型与存储、共识、加密模块。

首先,P2P 网络模块是区块链的最底层模块之一,我们主要考虑方便实现和测试,可选的方案有轻量级消息队列和 WebSocket。考虑到集成的便利性,我们首选 WebSocket,因为至少需要一个 HTTP JSON-RPC Server,我们可以复用 Server 中的 Websocket 服务。

除了通讯协议之外,还要考虑数据交换格式,我们考虑采用易读通用的 JSON 格式,而不是像比特币一样的数据序列化格式,后期更改可以考虑升级到

Protobuf,后者优势主要体现在性能上。而在我们的例子中,性能永远不是首先考虑的,更多是它的易读和易调试性。

其次,我们来说说账户加密部分,由于 ECDSA 非对称加密模块过于复杂,我们选用 OpenSSL 库中的 RSA 算法作为加密模块。而交易模型上,我们考虑使用 UTXO 模型,因为状态模型需要维护状态,可能会带来额外的代码复杂度。

最后说说数据库存储,这个模块需要考虑到易用性和易读性,我们选用 SQLite 3 作为持久化存储。这是考虑到 PoW 实现起来十分简单,而且交易和区块的哈希计算会涉及 SHA-256,使用 PoW 算法我们就可以复用 SHA-256 的代码,使用 SHA-256 算法作为挖矿算法会降低我们的工作量。

三、区块数据结构设计

有了大致的顶层设计已经分类好,那么接下来我们考虑为每个模块填充一些数据结构。一个区块链最重要的是区块,所以我们从区块开始。一个区块包含两部分,分别是区块头和区块体,区块头是一个区块的元数据,区块体就是包含交易的列表,所以我们直接设计交易体。

四、区块头的设计

我们参照比特币的设计,区块头包含了前向区块哈希、默克尔根哈希、时间戳、难度目标、Nonce 值和版本号。

以上就是区块链平台如何搭建的一些简单介绍,希望对大家进一步的了解有所帮助。

如何搭建区块链平台

说到区块链,大家或许都不陌生,因为,或多或少对它都有一些了解。不过,这些了解可能都是支离破碎的。当问及其中一些概念是如何实现的,你可能就「蒙圈」了。特别是对于如何搭建平台,所以,下边就这个问题,我们一起来了解一下吧。一、确定目标和范围首先我们要知道达成的目标,根据目标划定工作范围。考虑到我们无法搭建一个类似比特币的庞大P2P网络,也没有太多
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