blockchain6

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 Go to latest Published: Apr 9, 2022 License: GPL-3.0 Imports: 23 Imported by: 0

README

blockchain6

交易性能优化 文档地址：https://www.kancloud.cn/daleboy/blockchain/1971570

Documentation

Index

Constants

View Source 
const (
	//HashLength 哈希长度
	HashLength = 32
)

Variables

View Source 
var (
	ErrEmptyString   = &decError{"empty hex string"}
	ErrSyntax        = &decError{"invalid hex string"}
	ErrMissingPrefix = &decError{"hex string without 0x prefix"}
	ErrOddLength     = &decError{"hex string of odd length"}
	ErrEmptyNumber   = &decError{"hex string \"0x\""}
	ErrLeadingZero   = &decError{"hex number with leading zero digits"}
	ErrUint64Range   = &decError{"hex number > 64 bits"}
	ErrBig256Range   = &decError{"hex number > 256 bits"}
)

Errors

Functions

func Base58Decode 

func Base58Decode(input []byte) []byte

Base58Decode 反编码Base58-encoded数据

func Base58Encode 

func Base58Encode(input []byte) []byte

Base58Encode 将字节数组编码为Base58（人可以认识）

func Decode 

func Decode(input string) ([]byte, error)

Decode 反编码一个hex字符串（包含0x前缀）

func Encode 

func Encode(b []byte) string

Encode 编码字节数组为hex字符串（带0x前缀）

func HashPubKey 

func HashPubKey(pubKey []byte) []byte

HashPubKey 对公钥进行哈希

func IntToHex 

func IntToHex(num int64) []byte

IntToHex 将整型转为二进制数组

func ReverseBytes 

func ReverseBytes(data []byte)

ReverseBytes 反转字节数组顺序

func ValidateAddress 

func ValidateAddress(address string) bool

ValidateAddress 检查地址是否合法

Types

type Block 

type Block struct {
	Timestamp     int64
	Transactions  []*Transaction //存储交易数据，不再是字符串数据了
	PrevBlockHash []byte
	Nonce         int
	Hash          []byte
}

Block 区块结构新版，增加了计数器nonce，主要目的是为了校验区块是否合法 即挖出的区块是否满足工作量证明要求的条件

func DeserializeBlock 

func DeserializeBlock(d []byte) *Block

DeserializeBlock 反序列化，注意返回的是Block的指针（引用）

func NewBlock 

func NewBlock(transactions []*Transaction, prevBlockHash []byte) *Block

NewBlock 创建普通区块 一个block里面可以包含多个交易

func NewGenesisBlock 

func NewGenesisBlock(coninbase *Transaction) *Block

NewGenesisBlock 创建创始区块，包含创始交易。注意，创建创始区块也需要挖矿。

func (*Block) HashTransactions 

func (b *Block) HashTransactions() []byte

HashTransactions 计算交易组合的哈希值，最后得到的是Merkle tree的根节点 获得每笔交易的哈希，将它们关联起来，然后获得一个连接后的组合哈希 此方法只会被PoW使用

func (*Block) Serialize 

func (b *Block) Serialize() []byte

Serialize Block序列化 特别注意，block对象的任何不以大写字母开头命令的变量，其值都不会被序列化到[]byte中

type Blockchain 

type Blockchain struct {
	Tip []byte   //区块链最后一块的哈希值
	Db  *bolt.DB //数据库
}

Blockchain 区块链结构 我们不在里面存储所有的区块了，而是仅存储区块链的 tip。 另外，我们存储了一个数据库连接。因为我们想要一旦打开它的话，就让它一直运行，直到程序运行结束。

func CreatBlockchain 

func CreatBlockchain(address string) *Blockchain

CreatBlockchain 创建一个全新的区块链数据库 address用户发起创始交易，并挖矿，奖励也发给用户address 注意，创建后，数据库是open状态，需要使用者负责close数据库

func NewBlockchain 

func NewBlockchain() *Blockchain

NewBlockchain 从数据库中取出最后一个区块的哈希，构建一个区块链实例

func (*Blockchain) FindSpendableOutput 

func (bc *Blockchain) FindSpendableOutput(pubKeyHash []byte, amount int) (int, map[string][]int)

FindSpendableOutput 查找某个用户可以花费的输出，放到一个映射里面 从未花费交易里取出未花费的输出，直至取出输出的币总数大于或等于需要send的币数为止

func (*Blockchain) FindTransaction 

func (bc *Blockchain) FindTransaction(txID []byte) (Transaction, error)

FindTransaction 迭代整个区块链，根据交易ID查询到一个交易

func (*Blockchain) FindTransactionForUTXO 

func (bc *Blockchain) FindTransactionForUTXO(txID []byte) (Transaction, error)

FindTransactionForUTXO 根据交易ID查询到一个交易，仅仅查询UTXOBlock的数据库，不需要迭代整个区块链

func (*Blockchain) FindUTXO 

func (bc *Blockchain) FindUTXO() (map[string]TxOutputs, map[string]common.Hash)

FindUTXO 从区块链中取得所有未花费输出及包含未花费输出的block 只会区块链新创建后调用一次，其他时候不会调用 不再需要调用者的公钥，因为我们保存到bucket的UTXO是所有的未花费输出

func (*Blockchain) FindUnspentTransaction 

func (bc *Blockchain) FindUnspentTransaction(pubKeyHash []byte) []Transaction

FindUnspentTransaction 查找未花费的交易（即该交易的花费尚未花出，换句话说， 及该交易的输出尚未被其他交易作为输入包含进去）

func (*Blockchain) Iterator 

func (bc *Blockchain) Iterator() *BlockchainIterator

Iterator 每当需要对链中的区块进行迭代时候，我们就通过Blockchain创建迭代器 注意，迭代器初始状态为链中的tip，因此迭代是从最新到最旧的进行获取

func (*Blockchain) MineBlock 

func (bc *Blockchain) MineBlock(transactions []*Transaction) *Block

MineBlock 挖出普通区块并将新区块加入到区块链中 此方法通过区块链的指针调用，将修改区块链bc的内容

func (*Blockchain) SignTransaction 

func (bc *Blockchain) SignTransaction(tx *Transaction, privKey ecdsa.PrivateKey)

SignTransaction 对一个交易的所有输入引用的输出的交易进行签名 注意，这里签名的不是参数tx（当前交易），而是tx输入所引用的输出的交易

func (*Blockchain) VerifyTransaction 

func (bc *Blockchain) VerifyTransaction(tx *Transaction) bool

VerifyTransaction 验证一个交易的所有输入的签名

type BlockchainIterator 

type BlockchainIterator struct {
	// contains filtered or unexported fields
}

BlockchainIterator 区块链迭代器，用于对区块链中的区块进行迭代

func (*BlockchainIterator) Next 

func (i *BlockchainIterator) Next() *Block

Next 区块链迭代，返回当前区块，并更新迭代器的currentHash为当前区块的PrevBlockHash

type CLI 

type CLI struct{}

CLI 响应处理命令行参数

func (*CLI) Run 

func (cli *CLI) Run()

Run 读取命令行参数，执行相应的命令 使用标准库里面的 flag 包来解析命令行参数：

type Hash 

type Hash [HashLength]byte

Hash 表示32字节Keccak256哈希

func BytesToHash 

func BytesToHash(b []byte) Hash

BytesToHash 将b转为hash 如果b的长度大于32字节, b将从左侧截断

func (Hash) Big 

func (h Hash) Big() *big.Int

Big 将哈希转为 big integer

func (Hash) Bytes 

func (h Hash) Bytes() []byte

Bytes 获得字节数组切

func (Hash) Format 

func (h Hash) Format(s fmt.State, c rune)

Format 实现fmt.Formatter，强制将字节切片转为指定的格式

func (Hash) Hex 

func (h Hash) Hex() string

Hex 将哈希转为hex字符串

func (*Hash) SetBytes 

func (h *Hash) SetBytes(b []byte)

SetBytes 将哈希转为二进制数组，并拷贝给二进制数组b. 如果b比len(h)大, b将被从左侧截断.

func (Hash) String 

func (h Hash) String() string

String 实现stringer接口，也会在需要写入日志时候用到

type MerkleNode 

type MerkleNode struct {
	Left  *MerkleNode
	Right *MerkleNode
	Data  []byte
}

MerkleNode Merkle树节点

func NewMerkleNode 

func NewMerkleNode(left, right *MerkleNode, data []byte) *MerkleNode

NewMerkleNode 哈希计算根节点的方法，创建一个新的Merkle树节点 叶子节点的left和right参数为nil，data参数不为nil，直接生成data的哈希就是节点值（节点的Data） 其它节点的data参数为nil，left和right参数不为nil，组合right和left并哈希后生成节点的Data

type MerkleTree 

type MerkleTree struct {
	RootNode *MerkleNode
}

MerkleTree Merkle树结构

func NewMerkleTree 

func NewMerkleTree(data [][]byte) *MerkleTree

NewMerkleTree 从一序列字节数组数据创建一个Merkle树

type ProofOfWork 

type ProofOfWork struct {
	// contains filtered or unexported fields
}

ProofOfWork POW结构体 可以看出，每一个pow实例与具体的block相关 但在确定好挖矿难度系数后，所有区块的pow的target是相同的， 除非挖矿系数随着时间推移，挖矿难度系数不断增加

func NewProofOfWork 

func NewProofOfWork(b *Block) *ProofOfWork

NewProofOfWork 初始化创建一个POW的函数，以block指针为参数（将修改该block） 主要目的是确定target

func (*ProofOfWork) Run 

func (pow *ProofOfWork) Run() (int, []byte)

Run POW挖矿核心算法实现，注意，这是一个方法，不是函数， 因为挖矿的完整描述是：挖出包含某个实际交易信息（或数据）的区块 挖矿是为交易上链提供服务，矿工拿到交易信息后进行挖矿，挖出的有效区块将包含交易信息 有可能挖不出符合条件的区块，所以将区块上链之前，需要对挖出的区块进行验证（验证是否符合条件）

func (*ProofOfWork) Validate 

func (pow *ProofOfWork) Validate() bool

Validate 验证工作量证明POW

type Transaction 

type Transaction struct {
	ID        []byte     //交易ID
	Vin       []TxInput  //交易输入，由上次交易输入（可能多个）
	Vout      []TxOutput //交易输出，由本次交易产生（可能多个）
	Timestamp int64      //时间戳，确保每一笔交易的ID完全不同
}

Transaction 交易结构，代表一个交易

func NewCoinbaseTX 

func NewCoinbaseTX(to, data string) *Transaction

NewCoinbaseTX 创建一个区块链创始交易，不需要签名

func NewUTXOTransaction 

func NewUTXOTransaction(from, to string, amount int, UTXOSet *UTXOSet) *Transaction

NewUTXOTransaction 创建一个资金转移交易并签名（对输入签名） from、to均为Base58的地址字符串,UTXOSet为从数据库读取的未花费输出

func (*Transaction) Hash 

func (tx *Transaction) Hash() []byte

Hash 返回交易的哈希，用作交易的ID

func (Transaction) IsCoinbase 

func (tx Transaction) IsCoinbase() bool

IsCoinbase 检查交易是否是创始区块交易 创始区块交易没有输入，详细见NewCoinbaseTX tx.Vin只有一个输入，数组长度为1 tx.Vin[0].Txid为[]byte{}，因此长度为0 Vin[0].Vout设置为-1

func (Transaction) Serialize 

func (tx Transaction) Serialize() []byte

Serialize 对交易序列化

func (*Transaction) Sign 

func (tx *Transaction) Sign(privKey ecdsa.PrivateKey, prevTXs map[string]Transaction)

Sign 对交易中的每一个输入进行签名，需要把输入所引用的输出交易prevTXs作为参数进行处理

func (Transaction) String 

func (tx Transaction) String() string

String 将交易转为人可读的信息

func (*Transaction) TrimmedCopy 

func (tx *Transaction) TrimmedCopy() Transaction

TrimmedCopy 创建一个修剪后的交易副本（深度拷贝的副本），用于签名用 由于TrimmedCopy是在tx签名前执行，实际上修剪只是在tx基础上，将输入Vin中的每一个vin的PubKey置为nil

func (*Transaction) Verify 

func (tx *Transaction) Verify(prevTXs map[string]Transaction) bool

Verify 校验所有交易输入的签名 私钥签名，公钥验证

type TxInput 

type TxInput struct {
	Txid []byte //前一笔交易的ID
	Vout int    //前一笔交易在该笔交易所有输出中的索引（一笔交易可能有多个输出，需要有信息指明具体是哪一个）

	Signature []byte //输入数据签名

	//PubKey公钥，是发送者的钱包的公钥，用于解锁输出
	//如果PubKey与所引用的锁定输出的PubKey相同，那么引用的输出就会被解锁，然后被解锁的值就可以被用于产生新的输出
	//如果不正确，前一笔交易的输出就无法被引用在输入中，或者说，也就无法使用这个输出
	//这种机制，保证了用户无法花费其他人的币
	PubKey []byte
}

TxInput 交易的输入 包含的是前一笔交易的一个输出

func (*TxInput) UsesKey 

func (in *TxInput) UsesKey(pubKeyHash []byte) bool

UsesKey 检查是否可以解锁引用的输出

type TxOutput 

type TxOutput struct {
	Value int //输出里面存储的“币”

	//锁定输出的公钥（比特币里面是一个脚本，这里是公钥）
	PubKeyHash []byte
}

TxOutput 交易的输出

func NewTxOutput 

func NewTxOutput(value int, address string) *TxOutput

NewTxOutput 创建一个新的 TXOutput 注意，这里需要将address进行反编码成实际的地址

func (*TxOutput) IsLockedWithKey 

func (out *TxOutput) IsLockedWithKey(pubKeyHash []byte) bool

IsLockedWithKey 检查输出是否能够被公钥pubKeyHash拥有者使用

func (*TxOutput) Lock 

func (out *TxOutput) Lock(address []byte)

Lock 对输出锁定，即反编码address后，获得实际的公钥哈希

type TxOutputs 

type TxOutputs struct {
	Outputs []TxOutput
}

TxOutputs TxOutput集合

func DeserializeOutputs 

func DeserializeOutputs(data []byte) TxOutputs

DeserializeOutputs 反序列化TxOutputs

func (TxOutputs) Serialize 

func (outs TxOutputs) Serialize() []byte

Serialize 序列化TxOutputs

type UTXOSet 

type UTXOSet struct {
	Blockchain *Blockchain
}

UTXOSet 代表UTXO集合

func (UTXOSet) CountTransactions 

func (u UTXOSet) CountTransactions() int

CountTransactions 从数据库的UTXO表中查找一个UTXO集合中交易的数量

func (UTXOSet) FindSpendableOutputs 

func (u UTXOSet) FindSpendableOutputs(pubkeyHash []byte, amount int) (int, map[string][]int)

FindSpendableOutputs 从数据库的UTXO表中找到输入引用的未花费输出 从未花费交易里取出未花费的输出，直至取出输出的币总数大于或等于需要send的币数为止

func (UTXOSet) FindUTXO 

func (u UTXOSet) FindUTXO(pubKeyHash []byte) []TxOutput

FindUTXO 从数据库的UTXO表中查找一个公钥哈希的UTXO

func (UTXOSet) Reindex 

func (u UTXOSet) Reindex()

Reindex 重建数据库的UTXO 只会在区块链新创建完毕后执行一次，其他时候不执行 在bucket中，一个交易ID，最多只有一条记录 创建两个表：utxoBucket和utxoBlockBucket

func (UTXOSet) Update 

func (u UTXOSet) Update(block *Block)

Update 根据区块中的交易更新数据库的UTXO表和UTXOBlock表 该区块是区块链的Tip区块

type Wallet 

type Wallet struct {
	PrivateKey ecdsa.PrivateKey
	PublicKey  []byte
}

Wallet 钱包保存公钥和私钥对

func NewWallet 

func NewWallet() *Wallet

NewWallet 创建并返回一个钱包

func (Wallet) GetAddress 

func (w Wallet) GetAddress() []byte

GetAddress 返回钱包地址（可为人识别的地址）

type Wallets 

type Wallets struct {
	Wallets map[string]*Wallet
}

Wallets 保存钱包集合

func NewWallets 

func NewWallets() (*Wallets, error)

NewWallets 从文件读取生成Wallets

func (*Wallets) CreateWallet 

func (ws *Wallets) CreateWallet() string

CreateWallet 添加一个钱包到Wallets

func (*Wallets) GetAddresses 

func (ws *Wallets) GetAddresses() []string

GetAddresses 从钱包文件中返回所有钱包地址

func (Wallets) GetWallet 

func (ws Wallets) GetWallet(address string) Wallet

GetWallet 根据地址返回一个钱包

func (*Wallets) LoadFromFile 

func (ws *Wallets) LoadFromFile() error

LoadFromFile 从文件读取wallets

func (Wallets) SaveToFile 

func (ws Wallets) SaveToFile()

SaveToFile 保存wallets到文件

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