阶段小结

undefined前言

本节对前面内容做一个总结，以便更加清晰地看到区块链的实现方式，包含技术、设计思路、类的组织等。

undefined类图

阶段小结 - 图1

在Go语言里面的类的function和field的访问控制包括private和public两种，他们的区别是：大写字母命名的均为public，小写字母命名的都是private。

undefined三个核心类

Block、Blockchain、Transaction是三个核心类。

（1）Block类：区块

阶段小结 - 图2

Block是区块链进行扩展最重要的地方。

接下来，我们将在区块链里面增加Data字段，以将更多的信息保存到区块链上。

（2）Transaction类：交易

阶段小结 - 图3

一个交易，包含输入输出，它体现了区块链的核心设计：在匿名情况下，如何保证交易的可靠进行，将交易发送人以前未花费的输出纳入到本次交易的输入，交易完成后，零钱发回到交易发送人。此外，对输入的签名和上链前的校验（输入包含自校验所需的所有信息），也是保证匿名交易达成的重要设计。

交易的输入和输出，我们将在后面进行扩展成脚本语言，解决多重签名需求，并实现真正的智能合约。

（3）Blockchain：区块链

阶段小结 - 图4

区块链是分布式数据库。

我们把Block、UTXO、UTXOBlock保存到数据库中。其中最关键的是Block数据库表，为了提高效率，我们将UTXO、UTXOBlock也存入到数据库中。

undefined区块链的主要应用场景

在区块链的主要交易场景中，交易是P2PKH（Pay To Public Hash），涉及三个节点：

（1）中心节点

（2）钱包节点

（3）矿工节点

  • 中心节点创建一个区块链。
  • 一个其他（钱包）节点连接到中心节点并下载区块链。
  • 另一个（矿工）节点连接到中心节点并下载区块链。
  • 钱包节点创建一笔交易。
  • 矿工节点接收交易，并将交易保存到内存池中。
  • 当内存池中有足够的交易时，矿工开始挖一个新块。
  • 当挖出一个新块后，将其发送到中心节点。
  • 钱包节点与中心节点进行同步。

  • 钱包节点的用户检查他们的支付是否成功。

    用例图：

阶段小结 - 图5

请求区块同步时序图：

阶段小结 - 图6

交易处理时序图：

阶段小结 - 图7

undefined区块链的网络通信主要功能

1）区块同步。通过网络请求，下载本地缺失的区块；

2）发送交易。

3）接收交易，通过挖矿将交易上链。

undefined区块链应用层通信协议设计

阶段小结 - 图8

惯常的做法，我们会用command+payload的方式设计应用层协议，其中要注意到是，command的长度一般需要固定，在解析传送来的数据时候，先解析命令，再在不同命名的处理函数中，解析该命令的payload。

Go很适合网络开发，struct是网络进行payload传输很适合的定义方式。

undefined区块链网络通信特点

1、区块链是P2P网络，因此加入区块链的每一个节点，既是服务器，也是客户端。

所以，一般在sendData时候，都会将发送者的addr作为payload的一部分，发送给对方。

2、P2P通信，是点对点的强通信方式，多次请求-回答完成交互，从发送“麻烦告诉我你版本是什么”开始，发现本地版本比对方低，于是接着发送“麻烦告诉我你有什么”，对方将回复区块或交易的概要（哈希列表），再紧接着向对方要具体的数据（如某个区块或者某个交易）。

3、由于是P2P通信，所以每次请求-回答的数据都很小：在区块链中，每次请求只会请求一个区块的数据或者一个交易的数据，这将最大限度保证通信的可靠性。