const fs = require('fs')
const merkle = require('merkle')
const cryptojs =require('crypto-js')
// const { randomBytes } = require('crypto')
const random = require('random')
const { get } = require('http')
//예상 채굴 시간과 난이도 조절 단위수를 변수로 설정한다
const BLOCK_GENERATION_INTERVAL = 10 //second
const DIFFICULT_ADJUSTMENT_INTERVAL = 10 //in blocks
//블럭 형태 (헤더, 바디)
class Block{
constructor(header, body){
this.header = header
this.body = body
}
}
class BlockHeader{
constructor(version,index, previousHash, timestamp, merkleRoot,difficulty, nonce){
this.version = version
this.index = index
this.previousHash = previousHash
this.timetamp = timestamp //블럭만들어진 시간
this.merkleRoot = merkleRoot
// this.bit = bit
this.difficulty = difficulty //채굴난이도. 아직안씀
this.nonce = nonce //넌스(문제풀기위해 대입한 횟수) 아직 안씀
}
}
//버전계산하는 함수
function getVersion(){
const package = fs.readFileSync("package.json")
// console.log(JSON.parse(package).version)
return JSON.parse(package).version
}
//getVersion()
function createGenesisBlock(){
const version = getVersion()
const index= 0 //맨처음이라 인덱스0
const previousHash = '0'.repeat(64) //sha256암호가 64자리니까 0을 64자리로 바꿔줌
// const timestamp = parseInt(Date.now()/1000)
//비트코인 날짜로..비트코인최초탄생일 2009/01/03 6:15pm (UTC)
const timestamp = 1231006505
const body = ['제네시스블록 바디임요']
const tree = merkle('sha256').sync(body) //바디값불러와서 sha256으로 암호화
const merkleRoot = tree.root() || '0'.repeat(64)
//루트값없으면 || 뒤에값 출력
const difficulty = 0 //헤더값에 난이도 아직 0임
const nonce = 0
// console.log("version : %s, timestamp: %d, body : %s",version,timestamp,body)
// console.log("previousHash : %d", previousHash);
// console.log("merkleRoot : %d", merkleRoot);
const header = new BlockHeader(version,index, previousHash, timestamp, merkleRoot, difficulty,nonce)
return new Block(header, body)
}
//const block = createGenesisBlock()
//console.log(block)
//블록저장할수있는애들, 여러개 들어갈 수 있는 배열을 만들어줌
let Blocks = [createGenesisBlock()]
//현재 있는 블록을 다 리턴해주는 함수, 블럭목록 부르는 함수
function getBlocks(){
return Blocks
}
//제일 마지막에 만든 블록 가져오기
function getLastBlock(){
//길이 1이니까 1-1 =0 즉 첫번째배열 불러와
return Blocks[Blocks.length - 1]
}
//data에는 블록이 들어오는거임, 이블록을 가지고 해시값을 만들어내는 것임
// function createHash(data){
// const {version, index,previousHash,timestamp,merkleRoot,difficulty,nonce}= data.header
// const blockString = version + index + previousHash + timestamp + merkleRoot + difficulty + nonce
// const hash = cryptojs.SHA256(blockString).toString()
// return hash
// }
function createHash(data){
//인자로 받은 것중에 헤더를 뽑아내서
const {version, index, previousHash, timestamp, merkleRoot, difficulty, nonce} = data.header
const blockString = version + index + previousHash + timestamp + merkleRoot + difficulty + nonce
//다 합쳐서 해시로 만들고 리턴
const hash = cryptojs.SHA256(blockString).toString()
return hash
}
function calculateHash(version, index,
previousHash,timestamp,merkleRoot,difficulty,nonce){
//헤더의 값에 nonce값을 추가해서 모두 더한 string을 가지고 암호화
//한 결과 hash를 내보낸다
const blockString = version + index + previousHash + timestamp + merkleRoot + difficulty + nonce
const hash = cryptojs.SHA256(blockString).toString()
return hash
}
// const genesisBlock =createGenesisBlock()
//const testHash = createHash(block)
// console.log(genesisBlock)
//다음블록 만들었을 때 기존 블록 정보 가져와
function nextBlock(bodyData){
//마지막 블럭, 이전블록으로
const prevBlock = getLastBlock()
const version = getVersion()
const index = prevBlock.header.index + 1
//이전 블록의 해시값
const previousHash = createHash(prevBlock)
const timestamp = parseInt(Date.now()/1000)
const tree = merkle('sha256').sync(bodyData)
const merkleRoot = tree.root() || '0'.repeat(64)
//난이도 조절하는 함수 추가
const difficulty = getDifficulty(getBlocks())
// const nonce = 0
// const header = new BlockHeader(version, index, previousHash,timestamp,merkleRoot,bit,nonce)
const header = findBlock(version, index,
previousHash,timestamp,merkleRoot,difficulty)
return new Block(header,bodyData)
}
// const block1 = nextBlock(["tranjaction1"])
// console.log(block1)
function addBlock(bodyData){
const newBlock = nextBlock(bodyData)
Blocks.push(newBlock)
}
// addBlock(['transaction1'])
// addBlock(['transaction2'])
// addBlock(['transaction3'])
// addBlock(['transaction4'])
// addBlock(['transaction5'])
// console.log(Blocks)
//0103
// function replaceChain(newBlocks){
// if (isValidChain(newBlocks)){
// if ((newBlocks.length> Blocks.length) ||
// (newBlocks.length=== Blocks.length) && random.boolean()){
// Blocks = newBlocks
// broadcast(responseLatestMsg())
// }
// }
// else {
// console.log("받은 원장에 문제가 있음")
// }
// }
function hexToBinary(s) {
//헤더부분을 sha256 암호화한 결과
//16진수 64자리를 2진수로 변환하기
const lookupTable = {
'0' : '0000', '1' : '0001', '2': '0010', '3' : '0011',
'4' : '0100', '5' : '0101', '6': '0110', '7' : '0111',
'8' : '1000', '9' : '1001', 'A': '1010', 'B' : '1011',
'C' : '1100', 'D' : '1101', 'E': '1110', 'F' : '1111'
}
let ret = "";
for(let i = 0; i < s.length; i++){
if (lookupTable[s[i]]) {
ret += lookupTable[s[i]];
}
else { return null; }
}
return ret;
}
function hashMatchesDifficulty(hash, difficulty) {
//difficulty를 이용해 만든 조건을 만족하는지 hash값과 대조해
//조건에 해당되면 블록 생성
const hashBinary = hexToBinary(hash.toUpperCase())
//difficulty 난이도가 높아짐에 따라 0개수가 늘어남
const requirePrefix = '0'.repeat(difficulty)
//높으면 높을수록 조건을 맞추기가 까다로워짐(nonce값과 time값이 바뀌면서 암호화값이 달라진다.)
return hashBinary.startsWith(requirePrefix)
}
function findBlock(currentVersion, nextIndex, previousHash, nextTimestamp,
merkleRoot, difficulty) {
//calculateHash값이 조건이 맞을때까지 while문으로 반복
//조건문 반복할때마다 nonce값 증가
let nonce = 0;
while (true) {
var hash = calculateHash(currentVersion, nextIndex, previousHash, nextTimestamp,
merkleRoot, difficulty,nonce)
if (hashMatchesDifficulty(hash,difficulty)){
return new BlockHeader(currentVersion, nextIndex, previousHash, nextTimestamp,
merkleRoot, difficulty,nonce)
}
nonce++ ;
}
}
function getDifficulty(blocks){
const lastBlock = blocks[blocks.length -1]
if (lastBlock.header.index !==0 && lastBlock.header.index
% DIFFICULT_ADJUSTMENT_INTERVAL === 0){
//마지막 블럭헤더인덱스가 0이 아니고
//난이도 조절수만큼 나누고 나머지가 0이면
//난이도 조정함수 실행
return getAdjustDifficulty(lastBlock,blocks)
}
//난이도 리턴
return lastBlock.header.difficulty
}
function getAdjustDifficulty(lastBlock, blocks){
// 지금 블록에서 난이도 조절 단위 수만큼의 전 블록과의 time
//즉, 생성시간을 비교해서 자신의 예상 시간보다 느리거나 빠르면 난이도를 조절한다.
//적당하면 난이도가 유지되고 블럭의 생성시간이 느리면 난이도를 낮추고, 빠르면 난이도를 높인다.
const preAdjustmentBlock = blocks[blocks.length - DIFFICULT_ADJUSTMENT_INTERVAL];
//시간
const elapsedTime = lastBlock.header.timestamp - preAdjustmentBlock.header.timestamp
const expectedTime = BLOCK_GENERATION_INTERVAL * DIFFICULT_ADJUSTMENT_INTERVAL;
if (elapsedTime/2 > expectedTime) {
return preAdjustmentBlock.header.difficulty +1;
}
else if (elapsedTime * 2 < expectedTime){
return preAdjustmentBlock.header.difficulty -1
}
else {
return preAdjustmentBlock.header.difficulty
}
}
function getCurrentTimestamp(){
//Math.round 반올림함수
return Math.round(Date().getTime()/ 1000);
}
function isValidTimestamp(newBlcok, prevBlock){
if (newBlock.header.timestamp - prevBlock.header.timestamp > 60)
return false
if (getCurrentTimestamp()- newBlock.header.timestamp > 60)
return false
return true
}
module.exports = { hashMatchesDifficulty, isValidTimestamp, getBlocks, createHash,
Blocks, getLastBlock, nextBlock, addBlock, getVersion,
createGenesisBlock }; //내보내주는거
