读懂比特币—bitcoin代码分析(一)

最近美国 SEC 通过了比特币的 ETF申请,比特币究竟是个什么东西,从技术上来说,bitcoin 是一个点对点的电子现金系统,它可以实现分布式的记账,不依赖中心化的账务系统(比如银行,支付宝),它的账本完整的分布在每一个比特币的客户端,并且实时同步。再通俗一点,你可以在你的客户端本地实现转账,查询所有账户的余额和交易明细。让我们来分析它的代码吧。

比特币的代码是开源的,在 github 上你可以查看所有版本的历史代码和修改记录:

https://github.com/bitcoin/bitcoin

下面分析每个目录和功能模块的作用:

根目录

  • src/: 这个目录包含比特币核心的源代码。
  • doc/: 文档目录,包括安装指南、贡献指南等。
  • contrib/: 包含一些辅助脚本和实用工具。
  • depends/: 依赖库,用于构建比特币核心的依赖。
  • qa/: 包含质量保证和测试相关的脚本和工具。

src目录

  • wallet/: 钱包相关的代码,包括密钥管理和交易创建。
  • qt/: 包含比特币Qt客户端界面的代码,即比特币的图形用户界面。
  • rpc/: 远程过程调用相关的代码,用于与比特币核心进行交互。
  • net/: 网络相关的代码,处理节点之间的通信。
  • node/: 与节点操作相关的代码,包括区块链和交易的处理。
  • consensus/: 共识规则相关的代码,包括区块和交易的验证。
  • script/: 脚本解析相关的代码,处理交易脚本。
  • crypto/: 加密相关的函数,例如哈希算法和加密算法。
  • leveldb/: LevelDB数据库的源代码,用于存储区块链数据。
  • zmq/: ZeroMQ消息接口的实现,用于发布实时的系统通知。

其他文件

  • init.cpp: 包含主初始化代码,负责启动比特币节点。
  • main.cpp: 在较老的版本中包含区块链和交易处理的主要逻辑,新版本可能已经将这些逻辑分散到其他模块。
  • bitcoind.cpp: 比特币的守护进程启动代码。
  • bitcoin-cli.cpp: 命令行界面的客户端代码。

测试目录

  • test/: 包含自动化测试代码,非常重要,因为这些测试保证了代码的正确性。
  • functional/: 功能测试脚本,用于测试比特币核心的功能。

如何分析代码

  • 阅读文档: 首先查看doc/目录下的文档,特别是README和CONTRIBUTING文件,了解如何构建项目和如何贡献。
  • 查看入口: src/init.cpp和src/bitcoind.cpp通常是理解程序启动流程的好地方。
  • 跟踪数据流: 了解一个交易是如何被创建、广播、验证并最终被添加到区块链中的。
  • 理解结构: 查看类和函数的定义,理解它们是如何相互作用的。
  • 运行测试: 查看test/目录,运行单元测试和集成测试,了解它们是如何工作的。

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