مقدمه ای بر برنامه نویسی Blockchain
مقدمه ای بر برنامه نویسی Blockchain بلاک چین یک تکنولوژی در حال رشد است که در میان شبکه همتا به همتا (peer-to-peer) کار می کند. کارکرد آن می تواند از معاملات پولی تا امضای محتوا باشد. بلاک چین پایگاه دیجیتالی توزیع شده و غیرمتمرکز است که می تواند تراکنش های بین کامپیوترهای متعدد را ثبت کند.
مقدمه ای بر برنامه نویسی Blockchain
هر بلوک در بلاک چین شامل یک اشاره گر hash به عنوان لینک یا مرجع برای بلوک قبلی، داده های تراکنش و زمان بندی است. بلاک چین نسبت به تغییر داده مقاوم است و به عنوان پایگاهی توزیع شده و باز عمل می کند که می تواند تراکنش های بین دو بخش مختلف را به شیوه ای پایدار و قابل تصدیق و تأیید ثبت کند.
پایگاه داده بلاک چین شامل دو نوع ثبت است: بلوک ها و تراکنش ها. بلوک ها دسته ای از تراکنش های معتبر هستند که درون یک درخت هش (درخت هش درختی است که در آن هر گره برگ با یک بلوک داده برچسب گذاری شده است و هر گره غیربرگ با یک هش (hash) رمزگذاری شده از برچسب های گره های فرزند برچسب گذاری شده است) به صورت هش شده و رمزنگاری شده قرار دارند. هر بلوک حاوی هش بلوک قبلی در بلاک چین، این دو را به هم پیوند می دهد.
ارزهای دیجیتالی
ارز دیجیتالی (cryptocurrency) واسطه دیجیتالی از مبادلات است که از رمزنگاری برای امنیت تراکنش ها و ایجاد کنترل واحدهای ارز استفاده می کند. استخراج کنندگان (Miner) با استفاده از کامپیوترهای خود برای کمک به اعتبارسنجی و زمان بندی تراکنش ها، به حفظ یکپارچگی، امنیت و تعادل پایگاه های ارز دیجیتال کمک می کنند. بعضی از محبوب ترین ارزهای دیجیتالی عبارتند از:
BitCoin
Ethereum
Dogecoin
BlackCoin
Nxt
LiteCoin
PeerCoinBitCoin
بیت کوین اولین ارز دیجیتالی غیرمتمرکز است. peer-to-peer بوده و تراکنش های بین کاربران را مستقیما دریافت می کند. این تراکنش ها توسط گره های شبکه مورد تأیید قرار گرفته و سپس در یک بخش عمومی و توزیع شده به نام بلاک چین ثبت می شوند.
Ethereum
Ethereum یک پلت فرم محاسباتی توزیع شده بر پایه بلاک چین و open-source است که از اسکریپت های هوشمند استفاده می کند. Ethereum یک ماشین مجازی تورینگ کامل و توزیع شده ارائه می دهد که می تواند اسکریپت ها را با استفاده از شبکه بین المللی گره های عمومی اجرا کند.
Dogecoin
با وجود اینکه در سال 2013 به عنوان “جوک ارز” معرفی شد، به سرعت جامعه آنلاین خود را توسعه داد و در ژانویه 2014 سرمایه 60 میلیون دلاری را به دست آورد و در ژوئن 2017، سرمایه 340 میلیون دلاری را از آن خود کرد.
BlackCoin
بلاک چین نیز ارز دیجیتالی peer-to-peer است. open source بوده و از سیستم اثبات سهام (proof-of-stake) استفاده می کند. بلاک چین شبکه خود را از طریق فرآیندی به نام minting امن کرده است.
Nxt
Nxt شبکه ارز دیجیتالی open source است. همچنین از سیستم اثبات سهام برای به دست آوردن توافق معاملات استفاده می کند. بنابراین یک موجودی پول استاتیک ایجاد کرده و برخلاف بیت کوین، هیچ استخراجی در آن ضروری نیست.
LiteCoin
LiteCoin پیشرفت های تکنیکی بسیاری نسبت به بیت کوین دارد، مثل اتخاذ شبکه Lightning. شبکه Lightning Network از یک پروتکل غیرزنجیره ای (off-chain) استفاده می کند و دارای سیستم P2P برای پرداخت های میکروی پول های دیجیتالی مثل BitCoin و LiteCoin از طریق شبکه بدون مقیاس از کانال های پرداخت دوطرفه، بدون نیاز به اعتماد به شخص ثالث می باشد.
PeerCoin
PeerCoin یک ارز دیجیتالی peer-to-peer است که از سیستم های اثبات سهام و اثبات کار (proof-of-work) استفاده می کند.
ایجاد BlockChain در VB.NET
ویژوال استودیو را باز کرده و یک پروژه Visual Basic Class Library ایجاد کنید. این پروژه بر اساس پلت فرم Ethereum است.
کلاسی را به پروژه اضافه کنید و نام آن را Node بگذارید (یا چیزی شبیه به این). کد زیر را به آن اضافه کنید:
Public Class Node
Private btValue As Byte()
Private btKey As Byte()
End Classکلاس زیر را برای رمزگذاری بایت ها به هگزادسیمال و برعکس اضافه کنید:
Imports System.IO
Public NotInheritable Class CompactEncoder
Private Shared Delimiter As Byte = 16
Public Shared Function CompactEncode(btHex As Byte()) As Byte()
Dim btTerminate As Byte = 0
If btHex(btHex.Length - 1) = Delimiter Then
btTerminate = 1
btHex = Encoder.RemoveLastBytes(btHex, 1)
End If
Dim intOddLength As Integer = btHex.Length Mod 2
Dim intFlag As Integer = 2 * btTerminate + intOddLength
If intOddLength <> 0 Then
Dim btFlags As Byte() = New Byte() {CByte(intFlag)}
btHex = Encoder.JoinByteArrays(btFlags, btHex)
Else
Dim btFlags As Byte() = New Byte() {CByte(intFlag), 0}
btHex = Encoder.JoinByteArrays(btFlags, btHex)
End If
Dim msBuffer As New MemoryStream()
For i As Integer = 0 To btHex.Length - 1 Step 2
msBuffer.WriteByte(CByte(16 * btHex(i) + btHex(i + 1)))
Next
Return msBuffer.ToArray()
End Function
Public Shared Function CompactDecode(btString As Byte()) _
As Byte()
Dim btRes As Byte() = CompactHexDecode(btString)
btRes = Encoder.RemoveLastBytes(btRes, 1)
If btRes(0) >= 2 Then
btRes = Encoder.AppendByteToArray(btRes, Delimiter)
End If
If btRes(0) Mod 2 = 1 Then
btRes = Encoder.RemoveFirstBytes(btRes, 1)
Else
btRes = Encoder.RemoveFirstBytes(btRes, 2)
End If
Return btRes
End Function
Public Shared Function CompactHexDecode(btEncodedHexadecimal _
As Byte()) As Byte()
Dim chrCharacters As Char() = New Char() {"0"c, "1"c, "2"c, _
"3"c, "4"c, "5"c, "6"c, "7"c, "8"c, "9"c, "a"c, "b"c, _
"c"c, "d"c, "e"c, "f"c}
Dim btHex As Byte() = New Byte(-1) {}
For Each btNumber As Byte In btEncodedHexadecimal
Dim hexValue As String = btNumber.ConvertToHex()
Dim chrHexValue As Char() = hexValue.ToCharArray()
btHex = Encoder.AppendByteToArray(btHex, _
CByte(Array.IndexOf(chrCharacters, chrHexValue(0))))
btHex = Encoder.AppendByteToArray(btHex, _
CByte(Array.IndexOf(chrCharacters, chrHexValue(1))))
Next
btHex = Encoder.AppendByteToArray(btHex, Delimiter)
Return btHex
End Function
End Classextension module زیر را برای تبدیل بایت به هگزادسیمال اضافه کنید:
Imports System.Text
Public Module Converter
Public Function ConvertByteArrayToUInt64(btInput As Byte()) _
As UInt64
If btInput.Length < 8 Then
Dim tempArray As Byte() = New Byte(7) {}
Array.Copy(btInput, 0, tempArray, (tempArray.Length - _
btInput.Length), btInput.Length)
Array.Reverse(tempArray)
Return BitConverter.ToUInt64(tempArray, 0)
End If
Return BitConverter.ToUInt64(btInput, 0)
End Function
Private ReadOnly HexStringTable As String() = New String() _
{"00", "01", "02", "03", "04", "05", "06", "07", "08", _
"09", "0a", "0b", "0c", "0d", "0e", "0f", "10", "11", "12", _
"13", "14", "15", "16", "17", "18", "19", "1a", "1b", "1c", _
"1d", "1e", "1f", "20", "21", "22", "23", "24", "25", "26", _
"27", "28", "29", "2a", "2b", "2c", "2d", "2e", "2f", "30", _
"31", "32", "33", "34", "35", "36", "37", "38", "39", "3a", _
"3b", "3c", "3d", "3e", "3f", "40", "41", "42", "43", "44", _
"45", "46", "47", "48", "49", "4a", "4b", "4c", "4d", "4e", _
"4f", "50", "51", "52", "53", "54", "55", "56", "57", "58", _
"59", "5a", "5b", "5c", "5d", "5e", "5f", "60", "61", "62", _
"63", "64", "65", "66", "67", "68", "69", "6a", "6b", "6c", _
"6d", "6e", "6f", "70", "71", "72", "73", "74", "75", "76", _
"77", "78", "79", "7a", "7b", "7c", "7d", "7e", "7f", "80", _
"81", "82", "83", "84", "85", "86", "87", "88", "89", "8a", _
"8b", "8c", "8d", "8e", "8f", "90", "91", "92", "93", "94", _
"95", "96", "97", "98", "99", "9a", "9b", "9c", "9d", "9e", _
"9f", "a0", "a1", "a2", "a3", "a4", "a5", "a6", "a7", "a8", _
"a9", "aa", "ab", "ac", "ad", "ae", "af", "b0", "b1", "b2", _
"b3", "b4", "b5", "b6", "b7", "b8", "b9", "ba", "bb", "bc", _
"bd", "be", "bf", "c0", "c1", "c2", "c3", "c4", "c5", "c6", _
"c7", "c8", "c9", "ca", "cb", "cc", "cd", "ce", "cf", "d0", _
"d1", "d2", "d3", "d4", "d5", "d6", "d7", "d8", "d9", "da", _
"db", "dc", "dd", "de", "df", "e0", "e1", "e2", "e3", "e4", _
"e5", "e6", "e7", "e8", "e9", "ea", "be", "ec", "ed", "ee", _
"ef", "f0", "f1", "f2", "f3", "f4", "f5", "f6", "f7", "f8", _
"f9", "fa", "fb", "fc", "fd", "fe", "ff"}
<System.Runtime.CompilerServices.Extension>
Public Function ConvertToHex(btVal As Byte()) As String
Dim sbString As New StringBuilder()
If btVal IsNot Nothing Then
For Each b As Byte In btVal
sbString.Append(HexStringTable(b))
Next
End If
Return sbString.ToString()
End Function
End Moduleکد زیر را برای رمزگذاری و رمزگشایی اشیای دریافت شده از آرایه های بایت، که بعدا به هگزا تبدیل می شوند، اضافه کنید:
Public Class Decode
Private uPos As UInt64
Private oDecoded As [Object]
Public Sub New(Pos As UInt64, Decoded As [Object])
Me.uPos = Pos
Me.oDecoded = Decoded
End Sub
Public Function GetPos() As UInt64
Return uPos
End Function
Public Function GetDecoded() As [Object]
Return oDecoded
End Function
End Class
Imports System.Text
Public NotInheritable Class Encoder
Public Shared Function ToHex(oInput As [Object]) As Byte()
Dim uInput As UInt64
Dim blnNumber As Boolean = _
UInt64.TryParse(oInput.ToString(), uInput)
If blnNumber Then
Return If((uInput = 0), New Byte(-1) {}, _
ConvertUInt64ToByteArray(uInput))
ElseIf TypeOf oInput() Is String Then
Dim strInput As String = DirectCast(oInput(), String)
Return Encoding.ASCII.GetBytes(strInput.ToCharArray())
End If
End Function
Public Shared Function ConvertUInt64ToByteArray(uInput _
As UInt64) As Byte()
Dim btBytes As Byte() = BitConverter.GetBytes(uInput)
Array.Reverse(btBytes)
Dim i = 0
While btBytes(i) = 0
i += 1
End While
Dim btResult As Byte() = New Byte(btBytes.Length - i - 1) {}
Array.Copy(btBytes, i, btResult, 0, btBytes.Length - i)
Return btResult
End Function
Public Shared Function JoinByteArrays(btInputA As Byte(), _
btInputB As Byte()) As Byte()
Dim btResult As Byte() = New Byte(btInputA.Length + _
(btInputB.Length - 1)) {}
Array.Copy(btInputA, 0, btResult, 0, btInputA.Length)
Array.Copy(btInputB, 0, btResult, btInputA.Length, _
btInputB.Length)
Return btResult
End Function
Public Shared Function AppendByteToArray(btInputArr As Byte(), _
btInput As Byte) As Byte()
Dim btResult As Byte() = New Byte(btInputArr.Length) {}
Array.Copy(btInputArr, 0, btResult, 0, btInputArr.Length)
btResult(btResult.Length - 1) = btInput
Return btResult
End Function
Public Shared Function RemoveLastBytes(btInput As Byte(), _
intAmount As Integer) As Byte()
Dim btResult As Byte() = New Byte(btInput.Length - _
intAmount - 1) {}
Array.Copy(btInput, 0, btResult, 0, btInput.Length - _
intAmount)
Return btResult
End Function
Public Shared Function RemoveFirstBytes(btInput As Byte(), _
intAmount As Integer) As Byte()
Dim btResult As Byte() = New Byte(btInput.Length - _
intAmount - 1) {}
Array.Copy(btInput, intAmount, btResult, 0, _
btInput.Length - intAmount)
Return btResult
End Function
End Classکد قبلی با تمام منطق بلاک چین سرو کار دارد، اما هنوز هم باید بتوانیم به طور صحیح استخراج را انجام دهیم، که بعدا باید انجام شود، بنابراین لطفا آن را درنظر بگیرید!
Solidity
Solidity یک زبان سطح بالا و contract-oriented است که ماشین مجازی Ethereum را هدف قرار داده است. می توانید مستقیما از طریق ویژوال استودیو برنامه های Solidity Blockchain را کدنویسی کرده و مورد استفاده قرار دهید.
این افزونه را می توانید از اینجا دانلود کنید.
تنظیم و شروع به کار با آن بسیار آسان است.
نتیجه گیری
این پروژه 100% انجام نشده است. اما این شروع مناسبی برای ساخت بلاک چین برای شماست. انجام این کار آنقدرها هم که فکر می کردیم آسان و سریع نبود.
ترفندهای دنیای کد نویسی در آموزش amp
