区块链学习三-API

1、挖矿奖励

一、挖矿奖励

开始写代码之前，先了解一下挖矿奖励这个概念。

在前一篇文章中，我们了解到了服务器消耗了自己的计算资源，并计算出了预期结果后，会在区块的第一笔交易的位置创建一笔新的交易，这个交易没有发送人，接手人可以是任何人（通常为自己），奖励的数额由系统设定，在BTC中，最开始的奖励为50BTC，每隔四年减半一次。这笔奖励室友系统保证的，并且可以通过任何一个其他节点的验证。

二、代码重构

我们要将当前的代码改造成适合通过API对外提供的形式，进行一下的处理：

在Blockchain类中添加属性currentTransactions，由于收集最新交易，并且准备打包到下一个区块中

把Block类中的addNewTransaction方法一道Blockchain类里面
把Block类和Blockchain类export出去
并修改Blockchain类中的createGenesisBlock代码

最后修改完的代码为：

const SHA256 = require('crypto-js/sha256');
class Block {
  constructor(index, timestamp) {
    this.index = index;
    this.timestamp = timestamp;
    this.transactions = [];
    this.previousHash = '';
    this.hash = this.calculateHash();
    this.nonce = 0;
  }

  calculateHash() {
    return SHA256(this.index + this.previousHash + this.timestamp + JSON.stringify(this.transactions) + this.nonce).toString();    
  }

  mineBlock(difficulty) {
    console.log(`Mining block ${this.index}`);
    while (this.hash.substring(0, difficulty) !== Array(difficulty + 1).join("0")) {
        this.nonce++;
        this.hash = this.calculateHash();
    }
    console.log("BLOCK MINED: " + this.hash);
  }

  getTransactions() {
    return this.transactions;
  }
}

class Blockchain {
  constructor() {
    this.chain = [this.createGenesisBlock()];
    this.difficulty = 4;
    this.currentTransactions = [];
  }

  addNewTransaction(sender, recipient, amount) {
    this.currentTransactions.push({
      sender,
      recipient,
      amount
    })
  }

  createGenesisBlock() {
    const genesisBlock = new Block(0, "01/10/2017");
    genesisBlock.previousHash = '0';
    genesisBlock.transactions.push({
      sender: 'xianyu',
      recipient: 'five',
      amount: 520
    })
    return genesisBlock;
  }

  getLatestBlock() {
    return this.chain[this.chain.length - 1];
  }

  addBlock(newBlock) {
    newBlock.previousHash = this.getLatestBlock().hash;
    newBlock.mineBlock(this.difficulty);
    this.chain.push(newBlock);
  }

  isChainValid() {
    for (let i = 1; i < this.chain.length; i++){
      const currentBlock = this.chain[i];
      const previousBlock = this.chain[i - 1];

      if(currentBlock.hash !== currentBlock.calculateHash()){
        return false;
      }

      if(currentBlock.previousHash !== previousBlock.hash){
        return false;
      }
    }
    return true;
  }
}

module.exports = {
  Block,
  Blockchain
}

三、使用Express提供API服务

我们使用Node.js中的Express框架，对完来提供三个接口：

/transactionns/new 添加新的交易，格式为JSON；
/mini 打包目前的交易到新的区块；
/chain 返回当前的区块链

新建一个server.js，基础代码为：

const express = require('express');
const uuidv4 = require('uuis/v4');
const Blockchain = require('./BlockChain3').Blockchain;
const port = process.env.port || 3000;
cosnt app = express();
const nodeIdentifier = uuidv4();
const xianyuCoin = new Blockchain();
app.get('/mine', (req,res) =>{
  res.send("我们打包了一个新的区块。");
});

app.post('/transaction/new', (req,res) => {
    const response = {
    chain: xianyuCoin.chain,
    length: xianyuCoin.chain.length
  }
  res.send(response);
})
app.listen(port, () => {
  console.log('服务已运行在 ${port} 端口上。');
});

继续完善路由 ‘/mine’ 和’/transactions/new’，有需要也可以添加一些日志功能

先看路由 /transaction/new ，在这个接口中，我们接受一个JSON格式的交易，内容为

{
 "sender": "my address",
 "recipient": "someone else's address",
 "amount": 5
 }

然后把这个交易添加到当前区块链的currentTransactions中。这里会用到body-parser模块，组后代码为：

const bodyParser = require("body-parser");
const jsonParser = bodyParser.json();
app.post('/transactions/new', jsonParser, (req, res) => {
 const newTransaction = req.body;
 xianyuCoin.addNewTransaction(newTransaction)
 res.send(`交易： ${JSON.stringify(newTransaction)} 已成功添加到区块链中！`);
});

接下来是路由/mine。该接口实现的功能是收集当前未被打包的交易，打包到一个新的区块中；添加奖励交易（这里设置为100，接收地址为uuid）；进行符合难度要求的挖矿，返回新区块信息。代码实现如下：

app.get('/mine', (req, res) => {
    const latestBlockIndex = xianyuCoin.chain.length;
    const newBlock = new Block(latestBlockIndex, new Date().toString());
    newBlock.transactions = xianyuCoin.currentTransactions;
    newBlock.transactions.unshift({
      sender: '0',
      recipient: nodeIdentifier,
      amount: 50
    })
    xianyuCoin.addBlock(newBlock);
    xianyuCoin.currentTransactions = [];
    res.send(`Mined new block ${JSON.stringify(newBlock, undefined, 2)}`);
  });

在添加一个日志记录中间件(卑微的报错了：Reference Error: fs is not defined

只能把日志记录代码注释掉，暂时搁置了~~~)

app.use((req, res, next) => {
   var now = new Date().toString();
   var log = `${now}: ${req.method} ${req.url}`;
   console.log(log);
  fs.appendFile('server.log', log + '\n', (err) => {
    if(err) console.log(err);
  });
  next;
})