2. 블록체인을 직접 구현하는 수준에서 내부 동작 파악하기

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참고 블로그

• Go로 구현하는 블록체인

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기본 프로토타입

type Block struct {
        Timestamp     int64
        Data          []byte
        PrevBlockHash []byte
        Hash          []byte
}

type Blockchain struct {
        blocks []*Block
}

func (b *Block) SetHash()
func NewBlock(data string, prevBlockHash []byte) *Block
func (bc *BlockChanin) AddBlock(data string)

• 비트코인의 블록은 모든 암호화 화폐에 있어 필수적인 정보인 트랜잭션 정보를 저장
• 블록의 해시값에 있어서 해시 계산법은 블록체인에서 아주 중요한 부분이며, 블록체인을 안전하게 만드는 핵심 기능이다.
• 블록 체인은 본질적으로 특정한 구조를 지닌 데이터베이스일 뿐이며 순서가 지정된 링크드 리스트이다.
• 각 블록은 이전 블록과 연결되어 있다.
• 배열과 맵을 통해 블록체인 구조를 구현할 수 있다. 배열은 정렬된 해시를 유지하고, 맵은 해시-블록 쌍을 유지한다.
• 새 블록을 추가하려면 기존 블록이 필요하다. 만약 첫번째 블록이라면 이를 제네시스 블록이라고 말한다.

작업 증명

type ProofOfWork struct {
        block *Block
        target *big.Int
}

type Block struct {
        Timestamp     int64
        Data          []byte
        PrevBlockHash []byte
        Hash          []byte
        Nonce         int
}

func NewProofOfWork(b *Block) *ProofOfWork
func (pow *ProofOfWork) prepareData(nonce int) []byte
func (pow *ProofOfWork) Run() (int, []byte
func NewBlock(data string, prevBlockHash []byte) *Block
func (pow *ProofOfWork) Validate() bool

• 작업 증명(Proof of Work) → 블록 추가 권한 얻기 위해 무거운 계산 수행한다
• 컨센서스(Consensus) → 새로운 블록은 반드시 네트워크 참여자들로부터 확인과 승인
• 작업 증명 알고리즘은 작업 수행은 어렵지만 증명 검증은 쉬어야한다.
• 비트코인은 해시캐시란 작업 증명 알고리즘을 사용한다.
  1. 공개적으로 알려진 데이터 가져온다.
  2. 여기에 카운터를 더한다.
  3. 데이터와 카운터를 더한 것의 해시를 구한다.
  4. 해시가 특정 요구사항을 충족하는지 확인
     1. 그렇지 않다면 카운터 증가해서 다시 계산한다.
• 위에서 언급한 요구사항은 아래와 같다.
  • 첫 20비트가 모두 0이어야함.
  • 예를 들어, "I like donuts"이 있을 때 SHA256 해시를 사용한다면, 카운터로 sca07ca가 필요하다. 10진수로 13240266이다.