Naivechainを用いたブロックチェーン動作の確認

Naivechain（200行のJavascriptで実装された超シンプルなブロックチェーン）を用いてブロックチェーンの同期までを確認する。

Naivechainの重要な概念

• ノードを制御するHTTPインターフェース
• Websocketを用いて他のノードと通信する（P2P）
• P2P通信による非常にシンプルな「プロトコル」
• ノードにデータが保持されない
• PoW、PoSを用いない（ブロック競合なし）

環境情報

この記事の環境は以下の通り。

$ cat /etc/os-release
NAME="Ubuntu"
VERSION="18.04.2 LTS (Bionic Beaver)"

$ node -v
v8.12.0

$ npm -v
6.9.0

Naivechainの導入

リポジトリのダウンロード

$ git clone https://github.com/lhartikk/naivechain.git

Cloning into 'naivechain'...
remote: Enumerating objects: 40, done.
remote: Total 40 (delta 0), reused 0 (delta 0), pack-reused 40
Unpacking objects: 100% (40/40), done.

パッケージのインストール

$ cd naivechain
$ npm install

npm notice created a lockfile as package-lock.json. You should commit this file.
npm WARN naivechain@1.0.0 No repository field.
npm WARN naivechain@1.0.0 No license field.

added 69 packages from 35 contributors and audited 107 packages in 1.683s
found 17 vulnerabilities (4 low, 9 moderate, 4 high)
run `npm audit fix` to fix them, or `npm audit` for details

naivechainの起動と同期

ピアA起動

ターミナル１（11.11.11.11）でピアAを起動する。

$ HTTP_PORT=3001 P2P_PORT=6001 npm start

naivechain@1.0.0 start /home/ubuntu/blockchain/naivechain
node main.js

listening websocket p2p port on: 6001
Listening http on port: 3001

ピアBの追加

ターミナル2（22.22.22.22）でピアBを起動する。

$ HTTP_PORT=3002 P2P_PORT=6002 PEERS=ws://11.11.11.11:6001 npm start #ピアAのアドレス

naivechain@1.0.0 start /home/ubuntu/blockchain/naivechain
node main.js

listening websocket p2p port on: 6002
Listening http on port: 3002

それぞれのピアに追加されたメッセージが表示される。

Received message{"type":0}
Received message{"type":2,"data":"[{\"index\":0,\"previousHash\":\"0\",\"timestamp\":1465154705,\"data\":\"my genesis block!!\",\"hash\":\"816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7\"}]"}
received blockchain is not longer than current blockchain. Do nothing

ジェネシスブロックの確認

ターミナル3（11.11.11.11）でジェネシスブロックを確認する。

$ curl http://11.11.11.11:3001/blocks
[{"index":0,"previousHash":"0","timestamp":1465154705,"data":"my genesis block!!","hash":"816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7"}]
$ curl http://22.22.22.22:3002/blocks
[{"index":0,"previousHash":"0","timestamp":1465154705,"data":"my genesis block!!","hash":"816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7"}]

ブロックの追加

$ curl -H "Content-type:application/json" --data '{"data" : "Some data to the first block"}' http://localhost:3001/mineBlock

▼ターミナルAで出力
block added: {"index":1,"previousHash":"816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7","timestamp":1569893744.968,"data":"Some data to the first block","hash":"7e2258aca89030fa255e2b1eb8c37dbd94abd2e4ff962eee515e61d6f83d4e51"}
Received message{"type":2,"data":"[{\"index\":1,\"previousHash\":\"816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7\",\"timestamp\":1569893744.968,\"data\":\"Some data to the first block\",\"hash\":\"7e2258aca89030fa255e2b1eb8c37dbd94abd2e4ff962eee515e61d6f83d4e51\"}]"}
received blockchain is not longer than current blockchain. Do nothing

▼ターミナルBで出力
Received message{"type":2,"data":"[{\"index\":1,\"previousHash\":\"816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7\",\"timestamp\":1569893744.968,\"data\":\"Some data to the first block\",\"hash\":\"7e2258aca89030fa255e2b1eb8c37dbd94abd2e4ff962eee515e61d6f83d4e51\"}]"}
blockchain possibly behind. We got: 0 Peer got: 1
We can append the received block to our chain

同期の確認

ターミナル3（11.11.11.11）で追加されたブロックが同期されていることを確認する。

$ curl http://11.11.11.11:3001/blocks
[{"index":0,"previousHash":"0","timestamp":1465154705,"data":"my genesis block!!","hash":"816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7"},{"index":1,"previousHash":"816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7","timestamp":1569893744.968,"data":"Some data to the first block","hash":"7e2258aca89030fa255e2b1eb8c37dbd94abd2e4ff962eee515e61d6f83d4e51"}]

$ curl http://22.22.22.22:3002/blocks
[{"index":0,"previousHash":"0","timestamp":1465154705,"data":"my genesis block!!","hash":"816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7"},{"index":1,"previousHash":"816534932c2b7154836da6afc367695e6337db8a921823784c14378abed4f7d7","timestamp":1569893744.968,"data":"Some data to the first block","hash":"7e2258aca89030fa255e2b1eb8c37dbd94abd2e4ff962eee515e61d6f83d4e51"}]

ここまででピアAおよびピアBの同期が確認できる。