区块链模拟器

Author: Hopeace

Data: 2023-06-08

Link: concept-inversion/blockchain-simulator: A blockchain simulator based on SimPy in python. (github.com)

blockchain-simulator-master

区块链模拟器代码分析

      • 区块链模拟器
        • 部件
        • 相关函数介绍
        • 总结

部件
+ 区块 blocks.py+ 网络结点管理器 network_state_graph.py+ 交易 transactions.py+ 监控日志 monitor.py+ 主程序 blockchain_simulation.py+ 每个用户被看作一个结点+ 随机选取一个记账先生+ 所维护资源包括+ 交易池txpool+ 缓冲池pendingpool+ 区块链链表block_list+ 上一个时刻同步的区块链链表known_blocks+ 上一个时刻同步的交易记录known_tx+ 上一时刻所有信息得到的哈希值prev_hash
相关函数介绍

主程序nodes类中包含以下函数

  • add_transaction

建立新的交易行为

  1. 向tx池中加入交易信息
  2. 向known_tx表中加入id号
  3. 广播交易给所有结点
  • receiver

其他用户结点接收交易信息以及区块广播

  1. 当前结点已记录交易信息则pass
  2. 如果没有，则添加id号，data数据等信息
  • broadcaster

广播给其他用户结点并记录广播结点与其他结点的延迟

调用receiver

  • create_block

创建区块block

交易从txpool中pop到pendingpool中

交易结束后，将其作为新的信息迭代到哈希值中

self.prev_hash = block.hash

在block列表首部插入最新的block

调用broadcaster函数广播当前区块同步给其它用户节点

  • receive_block

其他结点同步新产生的区块

校验哈希值

self.prev_hash == self.intr_data.prev_hash

无误则同步

其他函数如node_generator、trans_generator、monitor、POA与模拟过程相关，不涉及到区块链技术本身

程序运行

python blockchain_simulation.py

总结

用户间进行交易产生交易行为并对外广播 => 记账先生（随机选取结点）发现交易行为后，利用自身算力，利用过去信息的哈希值与新的交易信息结合计算出新的哈希值，将其构建成新的区块，并将这个区块对外广播 => 其他所有用户结点接收到区块广播后，更新自己维护的区块链表 => 交易全过程结束，区块链更新实现