Derek解读Bytom源码-创世区块

作者：Derek

简介

Github地址：https://github.com/Bytom/bytom

Gitee地址：https://gitee.com/BytomBlockchain/bytom

本章介绍Derek解读-Bytom源码分析-创世区块

作者使用MacOS操作系统，其他平台也大同小异

Golang Version: 1.8

创世区块介绍

区块链里的第一个区块创被称为创世区块。它是区块链里面所有区块的共同祖先。

在比原链中创世区块被硬编码到bytomd中，每一个比原节点都始于同一个创世区块，这能确保创世区块不会被改变。每个节点都把创世区块作为区块链的首区块，从而构建了一个安全的、可信的区块链。

获取创世区块

./bytomcli get-block 0
{"bits": 2161727821137910500,"difficulty": "15154807","hash": "a75483474799ea1aa6bb910a1a5025b4372bf20bef20f246a2c2dc5e12e8a053","height": 0,"nonce": 9253507043297,"previous_block_hash": "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000","size": 546,"timestamp": 1524549600,"transaction_merkle_root": "58e45ceb675a0b3d7ad3ab9d4288048789de8194e9766b26d8f42fdb624d4390","transaction_status_hash": "c9c377e5192668bc0a367e4a4764f11e7c725ecced1d7b6a492974fab1b6d5bc","transactions": [{"id": "158d7d7c6a8d2464725d508fafca76f0838d998eacaacb42ccc58cfb0c155352","inputs": [{"amount": 0,"arbitrary": "496e666f726d6174696f6e20697320706f7765722e202d2d204a616e2f31312f323031332e20436f6d707574696e6720697320706f7765722e202d2d204170722f32342f323031382e","asset_definition": {},"asset_id": "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000","type": "coinbase"}],"outputs": [{"address": "bm1q3jwsv0lhfmndnlag3kp6avpcq6pkd3xy8e5r88","amount": 140700041250000000,"asset_definition": {},"asset_id": "ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff","control_program": "00148c9d063ff74ee6d9ffa88d83aeb038068366c4c4","id": "e3325bf07c4385af4b60ad6ecc682ee0773f9b96e1cfbbae9f0f12b86b5f1093","position": 0,"type": "control"}],"size": 151,"status_fail": false,"time_range": 0,"version": 1}],"version": 1
}

使用bytomcli客户端查询高度为0的区块信息。我们可以看到以上输出结果。

• bits: 目标值,挖矿时计算的hash之后要小于等于的目标值则新块构建成功
• difficulty: 难度值，矿工找到下一个有效区块的难度。该参数并不存储在区块链上，是由bits计算得出
• hash: 当前区块hash
• height: 当前区块高度
• nonce: 随机数，挖矿时反复使用不同的nonce来生成不同哈希值
• previous_block_hash: 当前区块的父区块hash值
• size: 当前区块的字节数
• timestamp: 出块时间
• transaction_merkle_root: 创世区块的merkle树根节点
• transactions: 当前块中的utxo交易

由于创世区块是第一个块，创世区块的父区块，也就是previous_block_hash参数，默认情况下为0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000

时间戳timestamp为1524549600，时间为2018-04-24 14:00:00也就是比原链上主网的时间。

源码分析

获取区块链状态

** protocol/protocol.go **

func NewChain(store Store, txPool *TxPool) (*Chain, error) {// ...storeStatus := store.GetStoreStatus()if storeStatus == nil {if err := c.initChainStatus(); err != nil {return nil, err}storeStatus = store.GetStoreStatus()}// ...
}

当我们第一次启动比原链节点时，store.GetStoreStatus会从db中获取存储状态，获取存储状态的过程是从LevelDB中查询key为blockStore的数据，如果查询出错则认为是第一次运行比原链节点，那么就需要初始化比原主链。

初始化主链

** protocol/protocol.go **

func (c *Chain) initChainStatus() error {genesisBlock := config.GenesisBlock()txStatus := bc.NewTransactionStatus()for i := range genesisBlock.Transactions {txStatus.SetStatus(i, false)}if err := c.store.SaveBlock(genesisBlock, txStatus); err != nil {return err}utxoView := state.NewUtxoViewpoint()bcBlock := types.MapBlock(genesisBlock)if err := utxoView.ApplyBlock(bcBlock, txStatus); err != nil {return err}node, err := state.NewBlockNode(&genesisBlock.BlockHeader, nil)if err != nil {return err}return c.store.SaveChainStatus(node, utxoView)
}

初始化主链有几步操作：

• config.GenesisBlock()获取创世区块
• 设置创世区块中所有交易状态
• 存储创世区块到LevelDB
• state.NewUtxoViewpoint()用于临时小部分utxo状态存储集合
• 实例化BlockNode，BlockNode用于选择最佳链作为主链
• 保存最新主链状态

被硬编码的创世区块

** config/genesis.go **

func genesisTx() *types.Tx {contract, err := hex.DecodeString("00148c9d063ff74ee6d9ffa88d83aeb038068366c4c4")if err != nil {log.Panicf("fail on decode genesis tx output control program")}txData := types.TxData{Version: 1,Inputs: []*types.TxInput{types.NewCoinbaseInput([]byte("Information is power. -- Jan/11/2013. Computing is power. -- Apr/24/2018.")),},Outputs: []*types.TxOutput{types.NewTxOutput(*consensus.BTMAssetID, consensus.InitialBlockSubsidy, contract),},}return types.NewTx(txData)
}func mainNetGenesisBlock() *types.Block {tx := genesisTx()txStatus := bc.NewTransactionStatus()txStatus.SetStatus(0, false)txStatusHash, err := bc.TxStatusMerkleRoot(txStatus.VerifyStatus)if err != nil {log.Panicf("fail on calc genesis tx status merkle root")}merkleRoot, err := bc.TxMerkleRoot([]*bc.Tx{tx.Tx})if err != nil {log.Panicf("fail on calc genesis tx merkel root")}block := &types.Block{BlockHeader: types.BlockHeader{Version:   1,Height:    0,Nonce:     9253507043297,Timestamp: 1524549600,Bits:      2161727821137910632,BlockCommitment: types.BlockCommitment{TransactionsMerkleRoot: merkleRoot,TransactionStatusHash:  txStatusHash,},},Transactions: []*types.Tx{tx},}return block
}

mainNetGenesisBlock主要有如下操作：

• 生成创世区块中的交易，默认就一笔交易
• 设置块中的交易状态为false
• 将创世区块设置为merkle树的根节点
• 实例化Block块并返回

genesisTx函数生成创世区块中的交易，默认就一笔交易，一笔交易中包含input输入和output输出。

input输入：
输入中有一句话"Information is power. -- Jan/11/2013. Computing is power. -- Apr/24/2018."这是为了纪念Aaron Swartz的精神

output输出：
输出中我们看到consensus.InitialBlockSubsidy创世区块的奖励。总共140700041250000000/1e8 = 1407000412。也就是14亿个BTM币。

计算即权力

引用比原链创始人长铗的话：

4月24号，我们主网上线，信息即权力，2013年Jaruary11；计算即权力，2018年April24。这句话是为了纪念Aaron Swartz的精神，信息即权力可以视为互联网宣言，致力于信息自由传播，让公民隐私得到保护。计算即权力，致力于让资产自由的交易，自由的流动，让公民的财富得到保护，我觉得这是非常好的纪念。