区块链结构

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第一步是要决定你的区块链结构当你要写自己的区块链时，为了使事情尽量简化，我把最重要的几个列举出来， 索引，数据，哈希，之前的哈希和时间戳。

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class Block{

    constructor(index, previousHash, timestamp, hash){

        this.index = index;

        this.previousHash = previouslyHash.toString();

        this.timestamp = timstamp;

        this.data = data;

        this.hash = hash.toString();

    }

}

区块链的哈希

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区块需要用哈希来保证数据的完整, SHA-256可以用来接管区块的内容, 你要知道的是这个哈希和挖矿无关， 因为他并没有相关的问题被解决。

var calculateHash = (index, previsouHash, timestamp, data) => {

    return CryptoJS.SHA256(index + previsouHash + timestamp + data).toString()

};

生成一个区块

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要生成一个区块我们必须知道之前的哈希然后创建一些必须的内容，比如索引，哈希，数据和时间戳。区块的内容是由最终的用户提供的。

var generateNextBlock = (blockData) => {

  var previsouBlock = getLastBlock();

  var nextIndex = previsouBlock.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);

}

存储区块

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JS的数组可以用来存储区块链， 一个区块链的区块经常被叫做起源区块。

var getGenesisBlock = () => {

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

};

var blockChain = [getGenesisBlock()];

证明区块的有效性

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在任何情况下我们都要证明是否一个区块链是有效的在保存方面。特别是在当我们接收到一个新的区块在其他的节点， 我们必须决定要不要接受他们。

var isValidNewBlock = (newBlock, previousBlock) => {

  if(previousBlock.index + 1 !== newBlock.index) {

    console.log('invalid index');

    return false;

  }

  else if (previousBlock.hash !== newBlock.previsousHash) {

    console.log('invalid previsousHash');

    return false;

  }

  else if (calculateHashForBlock(newBlock) !== newBlock.hash) {

    console.log('invalid hash': calculateHashForBlock(newBlock) + '' + newBlock.hash);

      return false;

  }

  return true;

};

选择最长的链

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在指定的时间里面必须只能有一个区块在区块链内部。 为了防止冲突，我们选择有最多区块的链。

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var replaceChain = (newBlocks) => {

  if (isValidNewBlock(newBlocks) && newBlocks.length > blockChain.length) {

    console.log('Received blockChain is vaild')

    blockChain = new Blocks;

    broadcast(responseLatestMsg());

  } else {

    console.log('received blockchain invaild');

  }

}

和其他节点的交流

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一个节点很重要的部分就是和区块链里面其他的节点分享和同步。下面的规则就是为了使区块链网络保持同步。

• 当一个节点产生一个新的区块， 他会把信息传播到网络内部

• 当一个节点和另一个节点连接，他会询问他的最近的区块

• 当一个节点遇到一个区块他的索引大于目前已知的区块， 他会把这个区块加到目前的区块链上或者询问区块链

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控制节点

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用户必须要用某些方法控制区块。 这可以设置一个HTTP 服务器来实现。

var initHttpServer = () => {

  var app = express();

  app.use(bodyParser.json());

  app.get('/block', (req, res) => res.send(JSON.stringify(blockchain)));

  app.post('/mineBlock', (req,res) => {

    var newBlock = generateNextBlock(req.body.data);

    addBlock(newBlock);

    broadcast(responseLatestMsg());

    console.log('block added: ' + JSON.stringify(newBlock));

    res.send();

  });

  app.get('/peers', (res, req) => {

    res.send(socket.map(s => s._socket.remoteAddress + ':' + s._socket.remotePort

  });

  app.post('/addPeer', (res, req) => {

    connetToPeers([req.body.peer]);

    res.send();

  });

  app.listen(http_port, () => console.log('listening http on port: ' + http_port));

};

从上可以看出， 用户可以和其他节点进行交流用以下的几种方式“

-列出所有的区块

-用用户给出的内容创建一个新的区块

-列出或者添加其他的节点

最直接的方式来控制节点可以用Curl：

#get all blocks from the node

curl http://localhost:3001/blocks

结尾

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一般来说， 节点实际上会暴露在2个服务器上， 一个是给来控制节点的也就是HTTP 服务器， 另一个是是给他们节点之间交流的也就是 Websocket HTTP 服务器。

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这个博客只是简单的介绍了区块链的原则和实现，具体的挖矿算法参考 PoS or PoW.