`
JerryWang_SAP
  • 浏览: 1032564 次
  • 性别: Icon_minigender_1
  • 来自: 成都
文章分类
社区版块
存档分类
最新评论

300行ABAP代码实现一个最简单的区块链原型

阅读更多

不知从什么时候起,区块链在网上一下子就火了。

 

这里Jerry就不班门弄斧了,网上有太多的区块链介绍文章。我的这篇文章没有任何高大上的术语,就是300行ABAP代码,实现一个最简单的区块链原型。

我个人觉得,同区块链本身的实现技术相比,更难的事情是如何找到一个合适的业务场景,把区块链集成到SAP产品中去,让它发挥出作用。

这篇文章包含三个版本,每个版本在前一版本基础上增添了一些新的功能。

版本1:区块和链这两个数据结构的实现

区块链,顾名思义,由区块组成的一条链。

下图和我们在大学计算机专业课《数据结构》里学到的单链表很像。在这个版本里,每个区块包含了最基本的字段:块索引,块的创建时间戳,当前块的哈希值(hash)和前一块的哈希值。每个区块的pHash字段存储了前一块的哈希值,这样就构成了一个链表。链表的第一个节点,就是下图最左边红色抬头的区块为创世块,其索引为0,pHash字段为空。

 

区块的ABAP实现:ZCL_BLOCK。上图所示的字段都建模在这个类里,出于简单起见,大部分字段设置为public。

 

每个区块的哈希值是由该区块所有其他字段的值作为输入,通过SHA1算法计算出来,存储到字段mv_hash里。

 

链的实现:ZCL_BLOCKCHAIN

 
  • ADD_BLOCK: 接受一个区块的实例作为输入参数,将该实例的pHash指向当前链表尾部的区块,这样该实例成为链表新的尾部区块。
  • CONSTRUCTOR: 构造函数,执行链的初始化操作,创建创世块区块。
  • GET_BLOCK_BY_INDEX: 根据索引访问指定的区块。
  • GET_SIZE: 返回链里包含的区块数量。
  • IS_VALID: 检查该区块链是否有效。具体检查逻辑在后续介绍。

第一版的所有代码在我的github上。

执行测试程序ZBLOCKCHAIN_V1,输入您想创建的区块个数,会看到如下输出:(我选择的个数是5)

 

因为SAP GUI没有链表的UI控件,因此我用树控件模拟。

下图第21行,我把区块链里索引为1的区块内容篡改为"Change by Jerry", 然后再执行第23行的is_valid方法进行检查:

 

因为第21行set_data方法修改了第一个区块的内容后,会触发其哈希值的重新计算。这样第一个区块的哈希发生了变化(假设从YYY变到了CCC),而第二个区块的pHash仍然指向第一个区块变化之前的旧哈希值YYY,因此这个区块链被判定为无效。

 
 

上图的输出来自校验方法is_valid: 遍历链里每个区块,比较区块里存储前一区块哈希值的字段pHash和位于该区块前一个位置的区块的哈希值是否一致。

 

版本2:增加挖矿成本,增加对工作量证明(Proof of Work,缩写为POW)的支持

第二版代码的地址在我的github上。

这一版的链实现类ZCL_BLOCKCHAIN_V2的构造函数增加了一个输入参数:iv_difficulty。这个参数有什么用?

仔细观察第一版测试程序的树状输出,可以看到每个区块的哈希值没有任何规律。而第二版的这个输入参数就是为了提高哈希值的计算成本,即只有当计算出来的哈希值满足一定规则时,该哈希值才能被区块链所接受。参数iv_difficulty定义了能够被接受的哈希值的前导零个数。

 

例如我指定前导零个数为3:

 

执行结果:能看到所有的哈希值的前三位都为零。

这里有两个问题:

  • 下图最后一列Nonce的含义是什么?
  • iv_difficulty这个参数是如何参与哈希值计算的呢?
 

首先在区块的实现类ZCL_BLOCK里增加了一个新的成员字段mv_nonce:

 

在将一个区块实例添加到链里的方法add_block里,增加了一个方法mine。

 

这个方法里是一个循环,在循环体内计算出一个哈希值,然后检查其是否包含指定位数的前导零。如果没有,将mv_nonce加1,然后继续循环。mv_nonce也会作为输入的一部分参与哈希计算。也就是说,最终区块字段mv_nonce的值代表了代表了在得到符合前导零位数要求的合法哈希值之前,一共经过了多少次计算。而通过在循环里不断尝试最终得到一个合法的哈希值的这一过程,就是区块链圈内俗称的“挖矿”。

 

在我的测试系统里,创建10个区块,前导零个数为4,总共花费了10秒钟。

 

从这个花费的时间能体会出,POW其实是一种机制,通过引入需要一定工作量的哈希计算来避免区块链被垃圾填充或者区块内容被篡改。

版本3:使用区块链记录交易明细,增加挖矿奖励

这一版的源代码:

https://github.com/i042416/KnowlegeRepository/tree/master/ABAP/blockchain/v3

使用ZCL_TRANSACTION来代表一笔交易,包含三个字段:mv_from_address(支付方),mv_to_address(收款方)和mv_amount(交易金额)。

 

在这一版本里,首先被增强的是ZCL_BLOCK3: 去掉了前两个版本使用的mv_index和mv_data字段,增加了一个字段mt_transaction, 存储的是交易的集合。

 

在计算哈希值时,交易类的每一个字段也要参与计算:

 

类ZCL_BLOCKCHAIN_V3增加了一个新的成员变量mt_pending_trans。每次调用方法create_transaction,并不会创建一个新的区块用于记录该条交易,只是简单地把该条交易添加到待处理任务队列mt_pending_trans里。

 

字段mv_mine_reward存储了挖矿的奖励,硬编码成100。

 

这个待处理任务队列仅当方法mine_pending_trans被调用时才会得到处理。

第6行的区块实例的mine方法调用之后,计算出一个符合前导零规范的哈希值。接着待处理任务队列被清空,然后一个新的交易记录在第13行被创建出来,作为挖矿的奖励,奖励方的账号信息由输入参数iv_award_address定义。

 

既然现在交易信息存储在了每个区块里,那么简单遍历这些区块,就能得出某个账号最后的余额是多少。采用的逻辑是,遍历每个区块记录的每笔交易,如果某帐号出现在交易记录的支付方,则余额减去当前这笔交易的交易金额(第5行), 反之账号如果出现在发送方,则余额加上交易金额(第9行)。

 

测试程序如下。因为Tom转了100元给Jerry,Jerry又转了10元给Tom,然后第15行挖矿设置的奖励账号是Jerry,故最后Jerry的余额是100-10+100 = 190元。

 

希望您读完本文之后,对区块链的工作原理有一个最基本的认识。感谢阅读。

要获取更多Jerry的原创技术文章,请关注公众号"汪子熙"或者扫描下面二维码:

 
 
0
0
分享到:
评论

相关推荐

    SAP ABAP 代码备份下载到本地程序代码

    SAP ABAP 代码备份下载到本地程序代码

    ABAP OLE颜色代码

    ABAP OLE 颜色代码 ABAP OLE 颜色代码是指在 ABAP 编程语言中使用的颜色代码。这些代码用于在用户界面中显示不同的...ABAP OLE 颜色代码提供了一个灵活的颜色系统,允许开发者创建各种视觉效果和自定义的颜色主题。

    ABAP 代码下载备份 1.5.1

    ABAP 代码下载备份 1.5.1

    ABAP代码性能指导

    ### ABAP代码性能指导 #### 一、简介 在企业级应用开发中,特别是基于SAP系统的开发,ABAP(Advanced Business Application Programming)语言是非常重要的工具之一。为了提高ABAP程序的执行效率,确保系统响应...

    ABAP代码规范二例

    ABAP代码规范二例 内容节选: ******************************** 变量命名规则 Type Name:T_ Internal tables (global): gt_ Internal Tables (Local):it 工作区(structure): wa_ 全局变量: g_ 局部变量: l_ Ranges ...

    abap代码检查规范

    abap代码规范,高效abap、modern abap

    批量下载BOM到EXCEL-ABAP代码

    本文将对批量下载BOM到EXCEL的ABAP代码进行详细的解释和分析,以便于读者更好地理解该代码的功能和实现机制。 标题分析 标题“批量下载BOM到EXCEL-ABAP代码”表明该代码的主要功能是使用ABAP语言将物料清单(BOM)...

    ABAP源代码参考(适合初学者)

    2. **S_TABLE_CONTROL.txt**:表控制是ABAP中的一个重要概念,用于在用户界面中显示和编辑表格数据,包括排序、过滤和分页等功能。 3. **S_GUI_CONTROLS.txt**:GUI(图形用户界面)控件是指在SAP应用中显示的交互...

    SAP ABAP 1.4.4代码下载

    在实际应用中,SAP ABAP的开发者可能会使用SE80交易码来访问和编辑代码,或者通过ABAP Development Tools(ADT),这是一个基于Eclipse的现代开发环境,提供了更直观的界面和更强大的代码编辑、调试功能。...

    sap abap query高级功能

    尽管有时可能需要借助 ABAP 代码来实现特定功能,但整体上,ABAP Query 提供了一个高效且灵活的报表开发环境,对于那些需要快速生成报表的场景尤为适用。因此,对于任何有志于提升报表开发能力的 ABAP 开发人员来说...

    ABAP GIT 项目 AI SDK FOR ABAP 代码

    AI SDK for ABAP是SAP提供的一个软件开发工具包,它允许开发人员在ABAP平台上构建和部署AI解决方案。这个SDK包含了各种预构建的服务、API和工具,以便与SAP系统中的数据集成,并创建智能应用程序。主要知识点包括: ...

    abap代码规范手册

    通过对上述示例代码的分析,我们可以看到一个典型的ABAP程序结构,包括报告声明、表格定义、内部表及工作区的使用、选择屏幕的设计以及初始化过程等。这些内容都是编写ABAP程序时需要遵循的基本规范之一。对于初学者...

    ABAPSloc:您的系统中有多少行自定义 ABAP 代码?

    ABAPSloc 您的系统中有多少行自定义 ABAP 代码? 统计自定义abap对象的ABAP代码行数..... 有关安装和使用,请参阅 wiki (....) 安装:从releases( )下载2.2版Slinkee并使用SAPlink( )导入激活所有非活动对象相关...

    下载ABAP程序源代码的程序.pdf

    .report zzxue01是一个ABAP程序的源代码,用于下载ABAP程序的源代码。该程序使用了ABAP语言的基本语法和数据类型,实现了下载ABAP程序源代码的功能。该程序包括以下几个部分: 第一部分是声明数据库表,使用TABLES...

    ABAP开发教程及代码(含SAP各模块实例代码)

    SAP+ ABAP开发实用教程:顾问培训资料,含实例代码和教程,详细描述ABAP开发过程:数据表读法、程序规范、代码实例、调试方法以及ABAP开发环境和总体介绍、 ABAP语法示例 、ALV控件的使用、 实战Form设计 ,分基础、...

    ABAP 代码共享 部门领用单

    ABAP 代码共享 这些程序为报表程序,希望对大家有用 部门领用单.txt

    ABAP_实现F4帮助联动

    1. F4帮助联动是SAP ABAP系统中的一个重要功能,能够根据用户的输入值,动态地提供相关的搜索结果。 2. 在ABAP语言中,可以使用SELECT-OPTIONS语句定义选择屏幕变量,并使用LOOP语句遍历选择屏幕的所有字段。 3. 在...

    sap abap oo实现alv框可编辑

    首先,我们需要定义一个事件接收器类(Event Receiver Class),用于处理ALV框中的事件。在这个类中,我们需要定义三个方法:toolbar、user_command和handle_data_changed。这些方法将用于处理ALV框中的工具栏、用户...

    BOM按层展开在ABAP中的几个实现方法

    4. **树形结构和循环**:在ABAP中创建一个树形结构的数据对象,然后通过循环遍历BOM层次,每次迭代都添加新的子节点。这种方法适合在前端用户界面展示层次结构。 5. **ABAP OO编程**:使用面向对象的编程方式,定义...

    30天学会ABAP很好的教程

    在实际学习过程中,本教程会从基础篇开始,逐步讲解ABAP的基础知识,包括ABAP的定义、开发环境的搭建、获取Access Key、ABAP Workbench和Dictionary的使用,以及编写第一个"Hello World"程序。接着,会深入到ABAP的...

Global site tag (gtag.js) - Google Analytics