ALL:编程小白模拟简易比特币系统,手把手带你写一波

作者:VV一笑ヽ

如果有一个p2p的demo,我们要怎么才能应用到区块链当中?

今天就来一起尝试一下吧!

首先,我们需要模拟网络中的多个节点相互通讯,我们假设现在的情况是有AB两个节点整个过程如下图所示:

梳理流程

让我们来梳理一下整个流程,明确在p2p网络中需要做的事情。

启动节点A。A首先创建一个创世区块创建钱包A1。调用节点A提供的API创建一个钱包,此时A1的球球币为0。A1挖矿。调用节点A提供的挖矿API,生成新的区块,同时为A1的钱包有了系统奖励的球球币。启动节点B。节点B要向A同步信息,当前的区块链,当前的交易池,当前的所有钱包的公钥。创建钱包B1、A2,调用节点A和B的API,要广播出去创建的钱包,目前节点只有两个,因此A需要告诉B,A2的钱包。B需要告诉A,B1的钱包。A1转账给B1。调用A提供的API,同时广播交易。A2挖矿记账。调用A提供的API,同时广播新生成的区块。总结一下,就是节点刚开始加入到区块链网络中,需要同步其他节点的

已经处于网络中的某个节点,在下述情况下需要通知网络中的其他节点

P2P的大致流程为下方几点,我们后边的实现会结合这个过程。

client→server发送消息,一般是请求数据server收到消息后,向client发送消息client收到消息处理数据相关代码

在实现的过程中,由于消息类型较多,封装了一个消息对象用来传输消息,对消息类型进行编码,统一处理,消息对象Message,实现了Serializable接口,使其对象可序列化:

以太坊编程语言Solidity发布最新版本编译器Solidity 0.8.18,支持巴黎硬分叉:金色财经报道,以太坊编程语言Solidity发布最新版本的Solidity编译器Solidity0.8.18,新版本的功能包括:禁用CBOR元数据、支持巴黎硬分叉、弃用selfdestruct、从Yul生成EVM字节码。团队建议所有Solidity开发人员升级到版本0.8.18以利用这些改进和优化。[2023/2/2 11:43:19]

publicclassMessageimplementsSerializable{/***消息内容,就是我们的区块链、交易池等所需要的信息,使用JSON.toString转化到的json字符串*/privateStringdata;/***消息类型*/privateinttype;}涉及到的消息类型有:

/***查询最新的区块*/privatefinalstaticintQUERY_LATEST_BLOCK=0;/***查询整个区块链*/privatefinalstaticintQUERY_BLOCK_CHAIN=1;/***查询交易集合*/privatefinalstaticintQUERY_TRANSACTION=2;/***查询已打包的交易集合*/privatefinalstaticintQUERY_PACKED_TRANSACTION=3;/***查询钱包集合*/privatefinalstaticintQUERY_WALLET=4;/***返回区块集合*/privatefinalstaticintRESPONSE_BLOCK_CHAIN=5;/***返回交易集合*/privatefinalstaticintRESPONSE_TRANSACTION=6;/***返回已打包交易集合*/privatefinalstaticintRESPONSE_PACKED_TRANSACTION=7;/***返回钱包集合*/privatefinalstaticintRESPONSE_WALLET=8;由于代码太多,就不全部粘在这里了,以client同步其他节点钱包信息为例,结合上面的p2p网络交互的三个步骤,为大家介绍下相关的实现。

MetaMask Institutional为组织推出编程访问,可通过API直接访问Web3:金色财经报道,MetaMask机构解决方案MetaMask Institutional(MMI)为组织推出编程访问,编程访问将允许组织通过他们自己的API连接到Web3,将使他们能够创建脚本来完成各种DeFi协议上的复杂执行策略,并构建、定制和自动化脚本以加速交易制作、确认和签名。

MMI的编程访问功能允许组织以编程方式跨多个托管人执行,一个组织不必单独连接到每个托管人,只需连接到一个统一的SDK并在他们选择的所有托管人之间创建交易。[2022/12/14 21:43:55]

1、client→server发送消息,一般是请求数据

在client节点的启动类首先创建client对象,调用client内部方法,连接server。

启动类main方法中关键代码,:

P2PClientp2PClient=newP2PClient;Stringurl="ws://localhost:"+args+"/test";p2PClient.connectToPeer(url);P2PClient中的connectToPeer方法

publicvoidconnectToPeer(Stringurl)throwsIOException,DeploymentException{WebSocketContainercontainerjtqo=ContainerProvider.getWebSocketContainer;URIuri=URI.create(url);this.session=containerjtqo.connectToServer(P2PClient.class,uri);}P2PClient中,WebSocketContainer.connectToServer的时候会回调onOpen函数,假设我们只查询钱包公钥信息,此时服务端会接收到相应的请求。

zkSync 2.0测试网现已支持以太坊编程语言Vyper:7月19日消息,以太坊Layer 2扩容解决方案zkSync公告表示,zkSync 2.0测试网现已支持以太坊编程语言Vyper 0.3.3。此外,zkSync表示将于本周晚些时候发布另一则公告。[2022/7/19 2:24:03]

@OnOpenpublicvoidonOpen(Sessionsession){this.session=session;p2PService.sendMsg(session,p2PService.queryWalletMsg);}注意:我把解析消息相关的操作封装到了一个service中,方便server和client的统一使用。给出相应的queryWalletMsg方法:

publicStringqueryWalletMsg{returnJSON.toJSONString(newMessage(QUERY_WALLET));}以及之前提到的sendMsg方法:

@OverridepublicvoidsendMsg(Sessionsession,Stringmsg){session.getAsyncRemote.sendText(msg);}2、server收到消息后,向client发送消息

server收到消息,进入P2PServer中OnMessage方法

/***收到客户端发来消息*@parammsg消息对象*/@OnMessagepublicvoidonMessage(Sessionsession,Stringmsg){p2PService.handleMessage(session,msg);}p2PService.handleMessage就是解析接收到的消息,根据类型的不同调用其他的方法,这里我们接收到了client传来的信息码QUERY_WALLET。

Halborn 发现 Flow 编程语言 Cadence 中的高危漏洞,目前已修复:7月11日消息,区块链安全机构 Halborn 在 Twitter 上表示,在审计 Cadence 语言期间发现 Flow 编程语言 Cadence 中的高危漏洞,该漏洞使得 Cadence 可以允许访问被销毁的资源。该漏洞产生的原因是由于当资源被销毁时,解释器不会使对资源的引用无效,从而使得可以调用被销毁资源上的函数。目前 Cadence 解释器已更新,以便在创建对可选项的引用时检查内部值的类型。[2022/7/11 2:06:06]

@OverridepublicvoidhandleMessage(Sessionsession,Stringmsg){Messagemessage=JSON.parseObject(msg,Message.class);switch(message.getType){caseQUERY_WALLET:sendMsg(session,responseWallets);break;caseRESPONSE_WALLET:handleWalletResponse(message.getData);break;......}根据信息码是QUERY_WALLET,调用responseWallets方法,得到数据。

privateStringresponseWallets{Stringwallets=blockService.findAllWallets;returnJSON.toJSONString(newMessage(RESPONSE_WALLET,wallets));}这里我把区块链的相关操作也封装到了一个service中,下面给出findAllWallets的具体实现,其实就是遍历钱包集合,统计钱包公钥,没有什么难度。

@OverridepublicStringfindAllWallets{Listwallets=newArrayList<>;myWalletMap.forEach((address,wallet)->{wallets.add(Wallet.builder.publicKey(wallet.getPublicKey).build);});otherWalletMap.forEach((address,wallet)->{wallets.add(wallet);});returnJSON.toJSONString(wallets);}得到数据之后,返回给client:

StarkWare的编程语言Cairo探索投票类应用场景:3月1日消息,由零知识证明研究机构StarkWare推出的专用编程语言Cairo宣布正在开发一种简单投票机制的应用,可以支持大规模的用户以安全的方式投票并保存在区块链上,去中心化组织(DAO)也将受益于该功能。该应用会收集用户的选票,验证每次投票的签名,累计在一起后更新至默克尔树,同时将生成一个STARK证明以确保本轮投票的有效性。最后这些数据会被发送到一个链上的STARK验证器智能合约,然后生效,应用的智能合约就可以验证并更新至最新状态。[2021/3/1 18:03:17]

因此我们的responseWallets方法中,最后一句话新建了一个message对象,并设置了信息码为RESPONSE_WALLET,在handleMessage中调用了sendmsg方法回传给client。

caseQUERY_WALLET:sendMsg(session,responseWallets);break;3、client收到消息处理数据

client收到了请求得到的数据,进入P2PClient中的OnMessage方法

@OnMessagepublicvoidonMessage(Stringmsg){p2PService.handleMessage(this.session,msg);}同样进入我们上面提到的p2PService.handleMessage方法,此时收到的信息码为RESPONSE_WALLET,进入handleWalletResponse方法

caseRESPONSE_WALLET:handleWalletResponse(message.getData);break;handleWalletResponse的实现,解析接收到的钱包公钥信息,并存储到client节点的blockService中。

privatevoidhandleWalletResponse(Stringmsg){Listwallets="\"\"".equals(msg)?newArrayList<>:JSON.parseArray(msg,Wallet.class);wallets.forEach(wallet->{blockService.addOtherWallet(walletService.getWalletAddress(wallet.getPublicKey),wallet);});}在具体实现中,由于使用到了注入服务的方式,在向server和client中使用@Autowired注解注入Bean的时候,由于Springboot单例的特点,而websocket每次都会创建一个新的对象,所以在使用服务的时候会导致出现空指针异常,因此,我们创建了一个工具类Springtil,每次需要服务时,都从Spring容器中获取到我们所需要的bean,下面给出工具类代码。

publicclassSpringUtilimplementsApplicationContextAware{publicstaticApplicationContextapplicationContext;@OverridepublicvoidsetApplicationContext(ApplicationContextapplicationContext)throwsBeansException{if(SpringUtil.applicationContext!=null){SpringUtil.applicationContext=applicationContext;}}/***获取applicationContext*/publicstaticApplicationContextgetApplicationContext{returnapplicationContext;}/***通过name获取Bean.*/publicstaticObjectgetBean(Stringname){returngetApplicationContext.getBean(name);}/***通过class获取Bean.*/publicstaticTgetBean(Classclazz){returngetApplicationContext.getBean(clazz);}

/***通过name,以及Clazz返回指定的Bean*/publicstaticTgetBean(Stringname,Classclazz){returngetApplicationContext.getBean(name,clazz);}}

因此测试之前我们首先需要设定SpringUtil中的applicationContext,下面给出启动类以及相关节点的配置。

publicstaticvoidmain(Stringargs){System.out.println("Helloworld");SpringUtil.applicationContext=SpringApplication.run(Hello.class,args);if(args.length>0){P2PClientp2PClient=newP2PClient;Stringurl="ws://localhost:"+args+"/test";try{p2PClient.connectToPeer(url);}catch(Exceptione){e.printStackTrace;}}使用时,我们需要手动获取bean

//之前是这样//@Autowired//privateP2PServicep2PService;//改正后,去掉Autowired,每次使用都手动获取beanprivateP2PServicep2PService;@OnOpenpublicvoidonOpen(Sessionsession){//如果不使用那些,在这里会报空指针异常,p2PService为nullp2PService=SpringUtil.getBean(P2PService.class);//新增这句话从IVO容器中获取beanp2PService.sendMsg(session,p2PService.queryWalletMsg);}Hello节点,测试时作为server

Test节点,测试时作为Client。

到此,我们就实现了p2p网络中server节点与client节点的交互过程。建议你也可以尝试一下,然后在评论区和我们讨论哦!

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