JavaScript로 블록체인을 구축해 봅시다! 초보자용 가이드-JS 튜토리얼-php.cn

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분산형 앱의 세계에 오신 것을 환영합니다!

비트코인, 이더리움 또는 NFT에 대해 들어보신 적이 있나요? 이는 모두 정보를 안전하고 투명하게 관리하고 공유하는 혁신적인 방법인 블록체인 기술을 기반으로 합니다.

그런데 어떻게 작동하나요? 처음에는 복잡해 보일 수도 있지만, 제 말을 믿으세요. 들리는 것만큼 위협적이지는 않습니다! 이 가이드는 블록체인 개발을 막 시작하는 경우에도 쉽게 접근할 수 있도록 도와줍니다.

블록체인이란 무엇입니까? 디지털 원장이라고 생각하세요

모든 거래가 기록되는 거대한 공유 노트북을 상상해 보세요. 이 노트북은 여러 컴퓨터에 분산되어 있어 매우 안전합니다. 누구도 과거 항목을 변경하거나 삭제할 수 없습니다. 영구적이고 신뢰할 수 있는 기록 보관 시스템이 바로 블록체인의 핵심입니다.

핵심 플레이어: 블록체인의 부분 이해

블록: 노트의 개별 페이지라고 생각하세요. 각 블록에는 일련의 거래(예: 구매, 결제 또는 데이터 업데이트), 타임스탬프 및 이전 블록에 대한 참조가 포함됩니다. 이 연결은 "체인"을 생성합니다.
해싱: 변조되지 않도록 각 블록에는 해시라는 고유 ID가 부여됩니다. 이는 마치 지문과 같으며, 블록이 변경되면 완전히 다른 해시가 생성됩니다.
채굴: 체인에 새로운 블록이 추가되는 방식입니다. 마치 퍼즐과도 같습니다. 채굴자는 복잡한 계산 문제를 해결하고, 이를 가장 먼저 해결한 사람은 암호화폐로 보상을 받습니다.
합의: 블록체인은 공유되기 때문에 모든 사람이 동일한 버전의 원장에 동의해야 합니다. 작업 증명(PoW) 또는 지분 증명(PoS)과 같은 합의 메커니즘이 이러한 합의를 보장합니다.

첫 번째 블록체인 구축: JavaScript 실습

코딩을 시작해 보세요! 핵심 개념을 이해하기 위해 JavaScript를 사용하여 단순화된 블록체인을 구축하겠습니다. 걱정하지 마세요. 코딩 전문가가 될 필요는 없습니다. 차근차근 풀어보겠습니다.

1단계: 블록체인 설정: 시스템의 프레임워크

class Blockchain {
  constructor() {
    this.chain = [this.createGenesisBlock()];
    this.difficulty = 2; // Adjust for mining difficulty
  }

  createGenesisBlock() {
    return {
      index: 0,
      timestamp: Date.now(),
      transactions: [],
      nonce: 0,
      previousHash: '0',
    };
  }

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

  // ... (more methods will be added below)
}

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이 코드는 블록체인 클래스를 설정합니다. 여기에는 체인(노트북과 같은)과 채굴을 더 어렵거나 쉽게 만드는 난이도 값이 있습니다.

2단계: 거래 정의: 블록체인 활동의 구성 요소

class Transaction {
  constructor(fromAddress, toAddress, amount) {
    this.fromAddress = fromAddress;
    this.toAddress = toAddress;
    this.amount = amount;
  }
}

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거래를 나타내는 방법은 누가 보냈는지(fromAddress), 누가 받았는지(toAddress), 금액(금액)입니다.

3단계: 해싱 함수: 데이터 무결성의 수호자

function sha256(data) {
  // Implement SHA-256 hashing function using a library like crypto-js
  // Example using crypto-js:
  return CryptoJS.SHA256(data).toString(CryptoJS.enc.Hex);
}

function calculateHash(block) {
  return sha256(
    JSON.stringify(block.index) +
      JSON.stringify(block.previousHash) +
      JSON.stringify(block.timestamp) +
      JSON.stringify(block.transactions) +
      JSON.stringify(block.nonce)
  );
}

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이러한 기능은 블록의 "지문" 생성기와 같습니다. 블록의 데이터를 고유한 해시로 변환하여 변경 사항을 쉽게 감지할 수 있습니다.

4단계: 새로운 블록 추가(채굴): 작업 증명 챌린지

  addBlock(newTransactions) {
    const newBlock = {
      index: this.chain.length,
      timestamp: Date.now(),
      transactions: newTransactions,
      nonce: 0,
      previousHash: this.calculateHash(this.getLatestBlock()),
    };

    // Mine the new block (find the correct nonce)
    newBlock.nonce = this.proofOfWork(newBlock);
    newBlock.hash = this.calculateHash(newBlock);

    this.chain.push(newBlock);
    return newBlock;
  }

  proofOfWork(newBlock) {
    let nonce = 0;
    while (
      this.calculateHash(newBlock).substring(0, this.difficulty) !==
      Array(this.difficulty + 1).join('0')
    ) {
      nonce++;
      newBlock.nonce = nonce;
    }
    return nonce;
  }

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이곳이 '채굴'이 일어나는 곳입니다. addBlock 함수는 새 블록을 생성하고,proofOfWork 함수는 블록의 해시가 특정 숫자의 0(난이도에 따라 결정됨)으로 시작하게 만드는 값을 찾을 때까지 다른 값(nonce)을 시도합니다.

5단계: 체인 검증: 모든 것이 올바른지 확인

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

      if (currentBlock.previousHash !== this.calculateHash(previousBlock)) {
        return false;
      }

      if (this.calculateHash(currentBlock).substring(0, this.difficulty) !== Array(this.difficulty + 1).join('0')) {
        return false;
      }
    }
    return true;
  }

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이 기능은 각 블록의 해시가 올바른지, 이전 해시가 이전 블록과 연결되어 있는지 확인하여 체인이 변조되지 않는지 확인합니다.

사용해 보세요! 블록체인을 작동시키자

const blockchain = new Blockchain();

// Create some transactions
const transaction1 = new Transaction('Alice', 'Bob', 5);
const transaction2 = new Transaction('Bob', 'Charlie', 2);

// Add the transactions to a block and mine it
blockchain.addBlock([transaction1, transaction2]);

// Check if the blockchain is valid
console.log(blockchain.isChainValid()); // Outputs: true

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보셨나요? 실제 블록체인에서와 마찬가지로 트랜잭션을 생성하고, 이를 블록에 추가하고, 채굴하고, 체인을 검증하기도 했습니다!

합의 구현: 분산형 시스템에 대한 신뢰의 기초

저희의 간단한 블록체인에서는 기본 작업 증명(PoW) 합의 메커니즘을 사용했습니다. 실제 블록체인은 효율성을 위해 지분 증명(PoS)과 같은 보다 정교한 방법을 사용합니다. 이를 JavaScript로 구현하려면 더 복잡한 네트워킹 및 분산 시스템 지식이 필요합니다.

블록체인 확장: 기본을 넘어

이 예시는 시작에 불과합니다! 다음과 같은 기능을 추가할 수 있습니다.

스마트 계약: Truffle과 같은 라이브러리를 사용하여 블록체인에서 실행되는 자동 계약입니다.
토큰화: 토큰 생성을 위해 구축된 JavaScript 프레임워크를 사용하여 나만의 암호화폐 토큰을 생성하세요.
분산형 저장소: IPFS(InterPlanetary File System)를 사용하여 블록체인에 직접 데이터를 저장합니다.

개념 증명에서 생산 준비까지: 실제 블록체인 구축

실제 환경에서 완벽하게 작동하고 안전한 블록체인을 만들려면 몇 가지 추가 과제를 해결해야 합니다.

네트워크 통신: 블록체인 네트워크에 있는 모든 컴퓨터는 어떻게 통신하고 정보를 공유하나요?
보안: 이중 지출이나 악의적인 조작과 같은 공격으로부터 블록체인을 보호합니다.
확장성: 속도 저하 없이 많은 수의 트랜잭션과 사용자를 처리합니다.
성능 최적화: 효율적인 코드와 데이터 구조를 작성하여 트랜잭션을 빠르게 처리합니다.

미래는 분산화되어 있습니다: JavaScript로 블록체인의 잠재력을 실현하세요

이 가이드에서는 JavaScript를 사용한 블록체인 개발을 직접 체험해 볼 수 있었습니다. 이는 단순화된 예이지만 보다 복잡한 개념을 탐색하고 강력한 애플리케이션을 구축하기 위한 기반을 마련합니다. 블록체인의 세계는 끊임없이 진화하고 있으므로 호기심을 갖고 계속 학습하세요!

JavaScript와 블록체인 기술을 수용하면 데이터가 더욱 안전하고 투명하며 모든 사람이 액세스할 수 있는 미래에 기여할 수 있습니다.