如何評估用 JavaScript 實現的區塊鏈?
區塊鏈是包含資訊的區塊鏈。 2009 年,這項技術後來被中本聰採用,創造了數位加密貨幣比特幣。這對任何想要開發或分析的人完全開放。該技術有一個特點,一旦某些數據被記錄在區塊鏈中,對其進行更改就變得非常複雜。
以下是區塊鏈程式中用於評估的一些術語。
區塊 - 區塊鏈中的區塊包含資料、雜湊值和前一個區塊雜湊值等資訊。
資料 - 該資料完全取決於區塊的類型,例如加密貨幣具有諸如交易來自哪個人、交易給哪個人以及交易量等資訊。幣已交易。
哈希 - 這是一個唯一的字串ID,就像Aadhar號碼一樣,它可以用來定位一個人的詳細信息,就像這個哈希用於識別區塊詳細資訊一樣。一旦創建了一個區塊,它的哈希值就會被創建。更改區塊哈希很容易被識別。一旦區塊哈希發生更改,它就不再是同一個區塊。
前一個雜湊 - 這是前一個區塊的雜湊值,用來連接或建立區塊的鏈。
在上圖中,您可以觀察到前一個雜湊值具有前一個區塊的雜湊值。第一個區塊也稱為創世區塊,因為它不能指向前一個區塊。如果您更改哈希值,則具有先前哈希值的下一個區塊將因更改而無效。
我們將使用的套件是crypto.js。 這是一個提供加密演算法和函數的JavaScript函式庫。它可用於在 Web 瀏覽器或 Node.js 等伺服器端 JavaScript 環境中執行各種加密操作,例如雜湊、加密、解密和金鑰產生。
此程式庫廣泛應用於 Web 應用程式中,以提供安全通訊、資料保護和使用者身份驗證。例如,它可用於在透過網路發送敏感資料之前對其進行加密,或產生用於使用者身份驗證的安全密碼雜湊。
讓我們透過一個使用 Crypto.JS 函式庫進行雜湊和工作證明的程式來理解。
這裡有兩個類別 Block 和 Blockchain。
class Block{ constructor(prev_hashValue, data){ this.data=data; this.hash=this.calculateHash(); this.prev_hashValue=prev_hashValue; this.time_stamp= new Date(); this.pf_work=0; } }
Block 類別有五個屬性 -
data - 這會將資料儲存在區塊中。
hash - 這將透過呼叫calculateHash方法來儲存區塊的雜湊值。
prev_hashValue - 這將儲存前一個區塊的雜湊值。
time_stamp - 時間戳記將包含建立區塊的時間。
pf_work - 在挖掘過程中遞增的數字。
Block 類別包含兩個方法 -
calculateHash(){ return SHA256(this.pf_work + this.prev_hashValue + this.timestamp + JSON.stringify(this.data)).toString(); }
此函數將透過連接 pf_work、prev_hashValue time_stamp 和數據,並使用 CryptoJS 函式庫將其傳遞到 SHA256 雜湊函數來計算區塊的雜湊值。
mine(difficulty){ while(!this.hash.startsWith("0".repeat(difficulty))){ this.pf_work++; this.hash=this.calculateHash(); } }
此函數使用工作量證明來尋找以一定數量的零開頭的雜湊值。零的數量由傳遞給此方法的難度參數決定。 pf_work 屬性會遞增,直到找到有效的雜湊值。
class Blockchain{ constructor(){ let genesisBlock=new Block("0", {isGenesisBlock: true}); this.chain=[genesisBlock]; } }
chain - 這是一個 Block 物件數組,它構成了一個區塊的鏈。
區塊鏈類別有兩個方法 -
addNewBlock(data){ let lastBlock=this.chain[this.chain.length-1]; let newBlock=new Block(lastBlock.hash, data); newBlock.mine(2); //find a hash for new block this.chain.push(newBlock); }
此方法建立一個新的Block對象,其中的資料作為參數傳遞,mines用於尋找有效的雜湊值,並將其新增至鏈數組。
isValid_hash(){ 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.prev_hashValue!=previousBlock.hash) return false; } return true; }
此方法透過迭代鏈數組中的每個區塊並驗證其雜湊屬性與計算的雜湊值匹配來檢查區塊鏈的有效性。
let blockchain=new Blockchain(); blockchain.addNewBlock({ from: "joe", to:"Juhi", amount: 100, }); blockchain.addNewBlock({ from: "martin", to: "Genny", amount: 150, });
這裡將使用兩個區塊創建一個對象,這兩個區塊將具有區塊鏈類別的屬性。
此實作可以用作建立需要安全且不可變資料儲存的更複雜區塊鏈應用程式的起點。但要注意的是,這只是一個基本的實現,一個功能齊全的區塊鏈系統還需要許多附加功能,例如交易驗證、共識機制和安全措施。
範例:完整程式碼
區塊鏈.js
#const SHA256 = require('crypto-js/sha256'); class Block{ constructor(prev_hashValue, data){ this.data=data; this.hash=this.calculateHash(); this.prev_hashValue=prev_hashValue; this.time_stamp= new Date(); this.pf_work=0; } calculateHash(){ return SHA256(this.pf_work + this.prev_hashValue + this.time_stamp + JSON.stringify(this.data)).toString(); } mine(difficulty){ while(!this.hash.startsWith("0".repeat(difficulty))){ this.pf_work++; this.hash=this.calculateHash(); } } } class Blockchain{ constructor(){ let genesisBlock=new Block("0", {isGenesisBlock: true}); this.chain=[genesisBlock]; } addNewBlock(data){ let lastBlock=this.chain[this.chain.length-1]; let newBlock=new Block(lastBlock.hash, data); newBlock.mine(2); //find a hash for new block this.chain.push(newBlock); } isValid_hash(){ 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.prev_hashValue!=previousBlock.hash) return false; } return true; } } //test let blockchain=new Blockchain(); blockchain.addNewBlock({ from: "joe", to:"Juhi", amount: 100, }); blockchain.addNewBlock({ from: "martin", to: "Genny", amount: 150, }); console.log(blockchain); console.log("Blockchain is valid: "+blockchain.isValid_hash());
要編譯程序,您必須安裝node.js。使用本文(Node.js - 環境設定)來安裝 Node.js。然後使用以下指令安裝 crypto.js 函式庫。
npm install crypto-js
然後編譯JavaScript程式檔案。這裡,檔案名稱是區塊鏈。
node blockchain.js
輸出
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不同JavaScript引擎在解析和執行JavaScript代碼時,效果會有所不同,因為每個引擎的實現原理和優化策略各有差異。 1.詞法分析:將源碼轉換為詞法單元。 2.語法分析:生成抽象語法樹。 3.優化和編譯:通過JIT編譯器生成機器碼。 4.執行:運行機器碼。 V8引擎通過即時編譯和隱藏類優化,SpiderMonkey使用類型推斷系統,導致在相同代碼上的性能表現不同。

Python更適合初學者,學習曲線平緩,語法簡潔;JavaScript適合前端開發,學習曲線較陡,語法靈活。 1.Python語法直觀,適用於數據科學和後端開發。 2.JavaScript靈活,廣泛用於前端和服務器端編程。

從C/C 轉向JavaScript需要適應動態類型、垃圾回收和異步編程等特點。 1)C/C 是靜態類型語言,需手動管理內存,而JavaScript是動態類型,垃圾回收自動處理。 2)C/C 需編譯成機器碼,JavaScript則為解釋型語言。 3)JavaScript引入閉包、原型鍊和Promise等概念,增強了靈活性和異步編程能力。

JavaScript在Web開發中的主要用途包括客戶端交互、表單驗證和異步通信。 1)通過DOM操作實現動態內容更新和用戶交互;2)在用戶提交數據前進行客戶端驗證,提高用戶體驗;3)通過AJAX技術實現與服務器的無刷新通信。

JavaScript在現實世界中的應用包括前端和後端開發。 1)通過構建TODO列表應用展示前端應用,涉及DOM操作和事件處理。 2)通過Node.js和Express構建RESTfulAPI展示後端應用。

理解JavaScript引擎內部工作原理對開發者重要,因為它能幫助編寫更高效的代碼並理解性能瓶頸和優化策略。 1)引擎的工作流程包括解析、編譯和執行三個階段;2)執行過程中,引擎會進行動態優化,如內聯緩存和隱藏類;3)最佳實踐包括避免全局變量、優化循環、使用const和let,以及避免過度使用閉包。

Python和JavaScript在社區、庫和資源方面的對比各有優劣。 1)Python社區友好,適合初學者,但前端開發資源不如JavaScript豐富。 2)Python在數據科學和機器學習庫方面強大,JavaScript則在前端開發庫和框架上更勝一籌。 3)兩者的學習資源都豐富,但Python適合從官方文檔開始,JavaScript則以MDNWebDocs為佳。選擇應基於項目需求和個人興趣。

Python和JavaScript在開發環境上的選擇都很重要。 1)Python的開發環境包括PyCharm、JupyterNotebook和Anaconda,適合數據科學和快速原型開發。 2)JavaScript的開發環境包括Node.js、VSCode和Webpack,適用於前端和後端開發。根據項目需求選擇合適的工具可以提高開發效率和項目成功率。
