일단 하나를 해보자

이론 출처: https://steemit.com/kr/@yahweh87/3

코드설명:https://berrypjh.tistory.com/50

블록체인에서 사용되는 '블록'은 일정 시간마다(비트코인의 기준으로 10분에 한 번씩 생성됩니다.)

즉 여러 건의 거래내역을 하나의 블록으로 묶어 기존에 생성된 블록에 체인처럼 계속적으로 연결하는 데이터 구조를 의미합니다. 

블록은 블록체인의 원소 개념으로, 다수의 거래 정보의 묶음을 의미합니다.

블록에는 블록의 이름이 있는데 Height(높이)라는 용어로 표현되고 있습니다.

한 칸 한 칸 쌓아나가 탑의 형태로 구성된다고 생각하여 Height(높이)라는 말을 쓴다고 합니다.(깊이라고 이해해도 될듯)

하지만 이 높이는 정확한 블록의 이름이 아닙니다. 

블록의 정확한 이름은 TXID라 불리는 블록의 해시값입니다. 이 블록의 해시값은 블록의 헤더 정보(블록의 버전, 이전블록해시,머클루트,타임,bits,논스 정보)를 모두 합산한 후 SHA256으로 변환된 값입니다.

bits : 난이도 해시 목표값을 의미하는 지표

nonce: 블록을 만드는 과정에서 해시값을 구할 때 필요한 재료 역할을 수행한다.

블록의 구성요소

여러 요소들이 있지만

크게 블록 헤더와 블록 바디로 나눌 수 있다.

블록 하나 만들기

(리눅스 우분투에서 코드 작성중)

<block.js>

lass Block{
        constructor(header, body){
		this.header = header
		this.body = body
	}
}

class BlockHeader{
        constructor(version, previousHash, timestamp, merkleRoot, bit, nonce){
	     this.version = version
	     this.previousHash = previousHash
	     this.timetamp = timestamp
	     this.merkleRoot = merkleRoot
	     this.bit = bit
	     this.nonce = nonce

	}
}

header와 body가 들어간 block클래스를 만들고 블록의 header class도 만들어준다.

npm init

버전과 모듈설치확인 위해서 package.json 파일 만들고 fs불러서 버전표시해보자

const fs = require('fs')

//버전계산하는 함수 
function getVersion(){
	const package = fs.readFileSync("package.json")
	console.log(JSON.parse(package).version)
	return JSON.parse(package).version

}

# node block.js

첫번째 block값 대입한다

function createGenesisBlock(){
	const version = getVersion()
	const previousHash = '0'.repeat(64)
	const timestamp = parseInt(Date.now()/1000)

}

version은 getVersion에서 나온 값을 대입한다.

previousHash는 이전 블록이 없는 첫번째 블록이므로 64비트 '0'을 대입

timestamp는 Date써서 현재 시간 넣어두기

머클리루트 값을 넣기 위해 설치

npm i merkle

function createGenesisBlock(){
	const version = getVersion()
	const previousHash = '0'.repeat(64)
	const timestamp = parseInt(Date.now()/1000)
	const body = ['hello block']
	const tree = merkle('sha256').sync(body)
	const merkleRoot = tree.root() || '0'.repeat(64)
	const bit = 0
	const nonce = 0

	console.log("version : %s, timestamp: %d, body : %s",version,timestamp,body)
	console.log("previousHash : %d", previousHash);
	console.log("tree :")
	// console.log(tree)
	console.log("merkleRoot : %s", merkleRoot);
	console.log("merkleRoot : %s", merkleRoot.toString('hex'));

	// const header = new BlockHeader(version, previousHash, timestamp, merkleRoot, bit,nonce)
	// return new Block(header, body)

}

해당 모듈 설치 후 body에 들어갈 트랜잭션(거래내역)인 첫 번째 데이터로 hello block을 넣음

나머지는 0대입하고 만들어보고 실행해보기

node block.js

하면

(아까는 merkleRoot 안나왔는데 %d 여서 그랬음 %s 이게 string값 불러오는건가보다 둘이 똑같이 뜨네)

첫번째 블록 생성하기

function createGenesisBlock(){
	const version = getVersion()
	const previousHash = '0'.repeat(64)
	const timestamp = parseInt(Date.now()/1000)
	const body = ['hello block']
	const tree = merkle('sha256').sync(body)
	const merkleRoot = tree.root() || '0'.repeat(64)
	const bit = 0
	const nonce = 0

	console.log("version : %s, timestamp: %d, body : %s",version,timestamp,body)
	console.log("previousHash : %d", previousHash);
	console.log("tree :")
	// console.log(tree)
	console.log("merkleRoot : %s", merkleRoot);
	console.log("merkleRoot : %s", merkleRoot.toString('hex'));
     
	//헤더에 대입
	const header = new BlockHeader(version, previousHash, timestamp, merkleRoot, bit,nonce)
    return new Block(header, body)

}
//값넣어서 블록생성
const block = createGenesisBlock()
console.log(block)

위에 대입한 결과를 BlockHeader class로 정보를 전달하고 

블록헤더와 바디를 Block class에 전달하여 첫번째 블록을 생성하였다.

node block.js  로 실행결과보기

block.js 전체코드는 이와같다.

const fs = require('fs')
const merkle = require('merkle')

class Block{
        constructor(header, body){
		this.header = header
		this.body = body
	}
}

class BlockHeader{
        constructor(version, previousHash, timestamp, merkleRoot, bit, nonce){
	     this.version = version
	     this.previousHash = previousHash
	     this.timetamp = timestamp
	     this.merkleRoot = merkleRoot
	     this.bit = bit
	     this.nonce = nonce

	}
}

//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 previousHash = '0'.repeat(64)
	const timestamp = parseInt(Date.now()/1000)
	const body = ['hello block']
	const tree = merkle('sha256').sync(body)
	const merkleRoot = tree.root() || '0'.repeat(64)
	const bit = 0
	const nonce = 0

	console.log("version : %s, timestamp: %d, body : %s",version,timestamp,body)
	console.log("previousHash : %d", previousHash);
	console.log("tree :")
	// console.log(tree)
	console.log("merkleRoot : %s", merkleRoot);
	console.log("merkleRoot : %s", merkleRoot.toString('hex'));
     
	//헤더에 대입
	const header = new BlockHeader(version, previousHash, timestamp, merkleRoot, bit,nonce)
    return new Block(header, body)

}
//값넣어서 블록생성
const block = createGenesisBlock()
console.log(block)

Hash

sha256

단방향 암호화, 자리수 64자리로 고정됨

해시함수 설명:

머클트리 Merkle tree, 머클 루트 Merkle root

데이터가 위변조 되었는지 효율적으로 확인하기 위한 용도로 사용됨

자바스크립트에서 merkletreejs를 이용해 사용할 수 있다.

더보기

출처 : https://blockone.tistory.com/11

머클트리 Merkle tree

해시트리 라고도 한다. 여러 블록으로 나뉘어 있는 데이터를 전송할 때 데이터가 변조되지 않았음  보증하는 용도로 쓰인다. 특히 p2p네트워크에서 전송받는 데이터에 오류가 있거나 외부로부터 조작이 있었는지 검증하는 용로도로 쓰인다.

블록체인에서는 블록에 포함된 거래 데이터를 요약해 트리 형태로 만들게 되는데 해시함수를 활용해 두개의 거래 데이터를 하나의 데이터로 묶음으로써 용량을 절약할 수 있다.

머클 루트 

블록에 들어있는 모든 거래내역을 요약한 데이터로 최소한의 정보로 인증할 수 있도록 도와준다.

개별 거래에 대한 트랜잭션을 검증하는 기능을 수행하는 노드(라이트노드)에 대해서는 중요한 데이터만 갖고 있게 한다. 외부에서 다른 블록의 거래내역을 조작하면 머클루트를 대조하여 비교하게 된다. 가장 밑단에 있는 거래를 제외한 나머지내역을 두개씩 짝지어 해시값을 얻고 또 그 해시끼리 짝지어 암호화하는 식이다. 이렇게 모든 거래 내역에 해시값을 얻는 과정을 거듭하여 나무 모형으로 만들면 머클트리가 된다. 결국 머클트리 그 자체가 해시로 이루어져 있다. 하나의 트랜잭션이 변조되면 머클루트까지 모든 값이 바뀌게 되는 쇄도효과가 일어난다.

 

 

합의 알고리즘

-작업증명Proof of Work

-지분증명 Proof of Stake