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《Nodejs开发加密货币》之十八:地址

时间:2016-06-26 00:38:27      阅读:304      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

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前言

上篇我们介绍了亿书的共识机制,是入门部分的补充,这篇开始介绍包括共识机制在内的加密货币的核心技术实现。另外,DPOS共识机制,首先需要通过用户注册为受托人,然后才会有一系列其他的操作,因此要从用户帐号开始。而对于亿书这款加密货币而言,用户帐号本质就是加密货币的地址。本篇,我们就来好好研究它。

源码

account.js https://github.com/Ebookcoin/ebookcoin/blob/master/logic/account.js

accounts.js https://github.com/Ebookcoin/ebookcoin/blob/master/modules/accounts.js

contacts.js https://github.com/Ebookcoin/ebookcoin/blob/master/modules/contacts.js

类图

地址主要通过modules/accounts.js模块处理,类图如下:

技术分享

流程图

这里的逻辑并不复杂,其本质就是一种交易,所以,我们将在《交易》那篇提供详细的流程图。

解读

计算机软件是人类活动的模拟和程序化,也就是大家所谓的“虚拟化”。在设计的时候,都会设想一个角色(Role)代替人类,负责完成要开发的各类操作。这个角色,通常在开发中被定义为用户(User),用户看到并可操作的就是用户帐号,在此基础上,才能进行权限认证,记录和管理与用户有关的各类操作。

比特币里的用户角色仅仅就是一个比特币地址,该地址是通过Hash算法进行加密处理的字符串,因此我们叫它Hash地址。同时,基于真实网络的复杂性,对于IP地址的追踪也不容易,所以比特币的匿名性很好(因为压根就没有给你暴露名字的机会)。

亿书作为一款加密货币产品,自然也提供了类似的Hash地址。并基于该地址,扩展提供了其他功能,比如“别名地址”。原因有三个:

  1. 本质需要。版权保护应用,必然要明确版权所有人,实名信息是基本要求,如果再进行完全的匿名操作,显然有点不合适,属于跟自己过不去。当然,普通阅读用户不需要实名,亿书允许保持足够的匿名性。
  2. 用户需要。复杂的字符串地址不适合人类脑记,很多人在最初接触比特币的时候,非常不习惯,经常弄混、忘记自己的比特币地址就是很好的证明。
  3. 产品需要。说到交互功能,比特币除了交易之外,是没有什么交互的。而作为面向普通用户的亿书,要提供基本写作、团队协作、自出版等极具个性化的功能,交互功能被摆在突出位置,充满个性化的用户名是必须的。

具体操作时,可以实现下面的需求,详见 亿书白皮书

  1. 用户可以注册一个用户名,它相当于是用户帐户的一个别名;
  2. 用户名都是唯一的;
  3. 注册后无法更改或删除;
  4. 用户名可作为支付地址,所以称为别名地址,类似于人们常用的支付宝帐号,其它用户可以直接向该用户的用户名付款,用户不再需要记下一长串的加密货币地址;
  5. 用户可以维护一个联系人列表。

这些操作和信息,都可以在客户端里完成,如下图所示:

技术分享

1.公共Api

modules/accounts.js 368行的代码, 如下:

// 368行
router.map(shared, {
  "post /open": "open",
  "get /getBalance": "getBalance",
  "get /getPublicKey": "getPublickey",
  "post /generatePublicKey": "generatePublickey",
  "get /delegates": "getDelegates",
  "get /delegates/fee": "getDelegatesFee",
  "put /delegates": "addDelegates",
  "get /username/get": "getUsername",
  "get /username/fee": "getUsernameFee",
  "put /username": "addUsername",
  "get /": "getAccount"
});

// 439行
library.network.app.use(‘/api/accounts‘, router);

前面,我们分析过,这里的router是helpers/router.js的一个实例。上述代码,最终会在439行的调用中,映射为公共Api,并分别对应shared中的方法,如:

// accounts
get /api/accounts/ -> shared.getAccount //帐号主页

post /api/accounts/open -> shared.open //登录
get /api/accounts/getBalance -> shared.getBalance
get /api/accounts/getPublicKey -> shared.getPublickey
post /api/accounts/generatePublicKey -> shared.generatePublickey

// username
get /api/accounts/username/get -> shared.getUsername
get /api/accounts/username/fee -> shared.getUsernameFee
put /api/accounts/username -> shared.addUsername //注册用户名

// delegates
get /api/accounts/delegates -> shared.getDelegates
get /api/accounts/delegates/fee -> shared.getDelegatesFee
put /api/accounts/delegates -> shared.addDelegates

// count 对应431行单独定义
get /api/accounts/count -> private.accounts

// 另外两个是在debug或top环境下调试用的,暂且不表。
...

这里的delegates(受托人)api,以及后面的debug环境下的api,暂且不提。通盘浏览这些公开接口信息,我们知道,可以直接浏览的信息主要包括余额(balance)、公钥(publicKey)、用户名(username)及修改用户名需要花费的费用(fee),以及受托人及其费用等,可以产生公钥和添加用户名。但是,没有删除和修改用户名的功能,所以一旦注册了用户名,想要修改,只能重新注册一个。

2.Hash地址

比特币地址是使用前缀来区分的,比如:1开头的地址就是我们实际使用的地址,3开头的地址是测试地址。而亿书,使用后缀来区分,通常以L结尾。代码在modules/accounts.js文件里:

// 455行
Accounts.prototype.generateAddressByPublicKey = function (publicKey) {
    var publicKeyHash = crypto.createHash(‘sha256‘).update(publicKey, ‘hex‘).digest();
    var temp = new Buffer(8);
    for (var i = 0; i < 8; i++) {
        temp[i] = publicKeyHash[7 - i];
    }

    var address = bignum.fromBuffer(temp).toString() + ‘L‘;
    if (!address) {
        throw Error("wrong publicKey " + publicKey);
    }
    return address;
};

另一个类似的地址,就是区块链的以c结尾的块地址,用来标注generatorId,代码与上面的基本一致:

// logic/block.js 20行
private.getAddressByPublicKey = function (publicKey) {
    var publicKeyHash = crypto.createHash(‘sha256‘).update(publicKey, ‘hex‘).digest();
    var temp = new Buffer(8);
    for (var i = 0; i < 8; i++) {
        temp[i] = publicKeyHash[7 - i];
    }

    var address = bignum.fromBuffer(temp).toString() + "C";
    return address;
}

// 上面的方法,在312行dbRead函数里调用,
generatorId: private.getAddressByPublicKey(raw.b_generatorPublicKey),

3.别名地址

用户名相当于地址别名,就像支付宝帐号,所以白皮书说“别名地址”。我们知道,只有在转移支付的时候,才会用到地址(接受地址和发送地址),所以体现把用户名当作地址的逻辑代码,自然要在处理“资金转移”的交易代码里,看看modules/transactions.js文件,具体如下:

// modules/transactions.js 文件
// 652行
shared.addTransactions = function (req, cb) {
    var body = req.body;
    library.scheme.validate(body, {
        ...
        },
    // 685行
        required: ["secret", "amount", "recipientId"]
    }, function (err) {
    ...

    // 702行
        var isAddress = /^[0-9]+[L|l]$/g;
        if (isAddress.test(body.recipientId)) {
            query.address = body.recipientId;
        } else {
            query.username = body.recipientId;
        }

    library.balancesSequence.add(function (cb) {
            modules.accounts.getAccount(query, function (err, recipient) {
                ...
        // 717行
                var recipientId = recipient ? recipient.address : body.recipientId;
                var recipientUsername = recipient ? recipient.username : null;

                            ...

                            try {
                                var transaction = library.logic.transaction.create({
                  // 764行
                  type: TransactionTypes.SEND,
                                    amount: body.amount,
                                    sender: account,
                                    recipientId: recipientId,
                                    recipientUsername: recipientUsername,
                                    keypair: keypair,
                                    requester: keypair,
                                    secondKeypair: secondKeypair
                                });
                            } catch (e) {
                                return cb(e.toString());
                            }
                        ...

上述代码,实现的就是资金转账的功能(后台编码的交易类型TransactionTypes.SEND,见764行),毫无疑问,必须提供三个参数”secret”, “amount”, “recipientId”(见685行)。从702行可知,其中recipientId 可以是字符串地址,也可以是用户名。从764行以后的代码还可以了解到,交易时的recipientIdrecipientUsername字段都保存在数据库里了。

4.注册用户名

亿书默认不提供别名地址,需要用户注册。从上面的Api,很容易找到“注册用户名”的源码方法shared.addUsername,如下:

// 868行
shared.addUsername = function (req, cb) {
    var body = req.body;
    library.scheme.validate(body, {
        type: "object",
        properties: {
      ...
        },

    // 890行
        required: [‘secret‘, ‘username‘]
    }, function (err) {
      // 896行
        var hash = crypto.createHash(‘sha256‘).update(body.secret, ‘utf8‘).digest();
        var keypair = ed.MakeKeypair(hash);

        if (body.publicKey) {
            if (keypair.publicKey.toString(‘hex‘) != body.publicKey) {
                return cb("Invalid passphrase");
            }
        }

        library.balancesSequence.add(function (cb) {
            if (body.multisigAccountPublicKey && body.multisigAccountPublicKey != keypair.publicKey.toString(‘hex‘)) {
                modules.accounts.getAccount({publicKey: body.multisigAccountPublicKey}, function (err, account) {
          ...

                    modules.accounts.getAccount({publicKey: keypair.publicKey}, function (err, requester) {
            ...
                        try {
              // 949行
                            var transaction = library.logic.transaction.create({
                                type: TransactionTypes.USERNAME,
                                username: body.username,
                                sender: account,
                                keypair: keypair,
                                secondKeypair: secondKeypair,
                                requester: keypair
                            });
                        } catch (e) {
                            return cb(e.toString());
                        }
                        modules.transactions.receiveTransactions([transaction], cb);
                    });
                });
            } else {
                self.getAccount({publicKey: keypair.publicKey.toString(‘hex‘)}, function (err, account) {
                    ...

                    try {
            // 984行
                        var transaction = library.logic.transaction.create({
                            type: TransactionTypes.USERNAME,
                            username: body.username,
                            sender: account,
                            keypair: keypair,
                            secondKeypair: secondKeypair
                        });
                    } catch (e) {
                        return cb(e.toString());
                    }
                    modules.transactions.receiveTransactions([transaction], cb);
                });
            }

        ...

分析代码949行和984行,可以了解到,所谓的注册用户名,实质上就是提交了一个TransactionTypes.USERNAME类型的交易。890行代码,说明该Api必须两个参数,用户要提供明文密码(secret)和用户名(username)。

5.联系人列表

亿书具备社交功能,维护了一个联系人列表。与传统中心化软件不同的是,加密货币系统里,处处是交易,用户关注其他用户的行为,也是一项交易(内部的交易类型为TransactionTypes.FOLLOW)。

这项功能的源码在文件modules/contacts.js里,类图如下:

技术分享

与其他模块文件一样,我们可以非常清晰的看到该文件提供的公共Api,如下:

// modules/contacts.js文件
// 198行
router.map(shared, {
  "get /unconfirmed": "getUnconfirmedContacts",
  "get /": "getContacts",
  "put /": "addContact",
  "get /fee": "getFee"
});

这些Api很简单,我们重点关注其中两个Api:

put /api/contacts -> shared.addContact //添加关注功能
get /api/contacts -> shared.getContacts //获得列表

对应方法的源码:

// 406行
shared.addContact = function (req, cb) {
    var body = req.body;
    library.scheme.validate(body, {
        ...
    // 431行
        required: ["secret", "following"]
    }, function (err) {
        ...

    // 448行
        var followingAddress = body.following.substring(1, body.following.length);
        var isAddress = /^[0-9]+[L|l]$/g;
        if (isAddress.test(followingAddress)) {
            query.address = followingAddress;
        } else {
            query.username = followingAddress;
        }

        library.balancesSequence.add(function (cb) {
            if (body.multisigAccountPublicKey && body.multisigAccountPublicKey != keypair.publicKey.toString(‘hex‘)) {
        ...
                        try {
                            var transaction = library.logic.transaction.create({
                                type: TransactionTypes.FOLLOW,
                                sender: account,
                                keypair: keypair,
                                secondKeypair: secondKeypair,
                                contactAddress: followingAddress, // 511行
                                requester: keypair
                            });
                        } catch (e) {
                            return cb(e.toString());
                        }
                        modules.transactions.receiveTransactions([transaction], cb);
                    });
                });
            ...

431行,添加关注需要两个参数”secret”和”following”,这里”following”其实就是用户的帐号地址或用户名(见448行)。然后,经过一系列验证之后,写入数据库的contactAddress字段(见511行),一个关注的操作过程就完成了。

然后,用户通过客户端浏览自己的联系人列表,需要用到另一个Api,对应的方法是shared.getContacts,如下:

shared.getContacts = function (req, cb) {
      // 362行
        modules.accounts.getAccount({address: query.address}, function (err, account) {
            ...

            async.series({
                contacts: function (cb) {
          // 372if (!account.contacts.length) {
                        return cb(null, []);
                    }
                    modules.accounts.getAccounts({address: {$in: account.contacts}}, ["address", "username"], cb);
                },
                followers: function (cb) {
                    if (!account.followers.length) {
                        return cb(null, []);
                    }
                    modules.accounts.getAccounts({address: {$in: account.followers}}, ["address", "username"], cb);
                }
            ...
            });
        });
    });
};

这段代码最重要的部分,就是362行modules.accounts.getAccount方法的调用,获得对应地址的用户帐号(account)实例,联系人都保存在该实例的account.contacts里。

总结

读完代码,可以发现,代码逻辑非常简单,仅仅相当于两个基本功能,一个是生成加密货币的Hash地址,另一个是通过交易模块扩展和关联其他功能。其中,Hash地址是基础,在整个亿书的开发设计中,无处不在,签名、验证和交易,以及区块链等需要它。接下来我们介绍签名和验证,请看下一篇:签名和多重签名

链接

本系列文章即时更新,若要掌握最新内容,请关注下面的链接

本源文地址: https://github.com/imfly/bitcoin-on-nodejs

首发区块链俱乐部: http://chainclub.org

亿书官方网站: http://ebookchain.org

亿书开发QQ群: 185046161 (亿书为开源项目,欢迎各界小伙伴参与)

参考

亿书白皮书 http://ebookchain.org/ebookchain.pdf

《Nodejs开发加密货币》之十八:地址

标签:

原文地址:http://blog.csdn.net/imfly/article/details/51757186

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