比特幣源碼研讀之六

本文將繼續(xù)參數(shù)處理其他部分源碼的研讀。

本文主要涉及的源碼文件包括：

src/bitcond.cpp、src/util.h、src/util.cpp、src/init.h、src/init.cpp、src/chainparamsbase.h、src/chainparamsbase.cpp、src/chainparams.h、src/chainparams.cpp

一、比特幣網(wǎng)絡(luò)

比特幣網(wǎng)絡(luò)分為主網(wǎng)、測試網(wǎng)以及私有網(wǎng)三種網(wǎng)絡(luò)，其中主網(wǎng)就是我們現(xiàn)在使用的正式運(yùn)行的可進(jìn)行實(shí)際交易的網(wǎng)絡(luò)，在其上我們可以實(shí)現(xiàn)物品的交易與服務(wù)；測試網(wǎng)顧名思義即為公共測試網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)槠鋵?shí)測試網(wǎng)，所以，其上的信息是可以重設(shè)的；私有網(wǎng)的難度很低，很容易產(chǎn)生塊，所以開發(fā)者一般在私有網(wǎng)中開展應(yīng)用的開發(fā)與自測試。三個(gè)網(wǎng)絡(luò)的的英文名分別為：

主網(wǎng)：Main network

測試網(wǎng)：Testnet (v3)

私有網(wǎng)：Regression test

二、選擇比特幣網(wǎng)絡(luò)

介紹完比特幣網(wǎng)絡(luò)的三種類型后，我們來看如下代碼：

//Check for -testnet or -regtest parameter (Params() calls are only valid afterthis clause)

try{

SelectParams(ChainNameFromCommandLine());

} catch (const std::exception&e) {

fprintf(stderr,"Error: %s\n", e.what());

returnfalse;

}

首先我們來看代碼注釋，其注釋的含義為檢測-testnet或者-regtest參數(shù)。那么這兩個(gè)參數(shù)是什么意思呢？它們分別是我們前面介紹的測試網(wǎng)和私有網(wǎng)。

知道了后面代碼的具體功能后，我們就繼續(xù)對代碼進(jìn)行深入剖析。注釋后面的代碼通過try catch異常捕捉機(jī)制實(shí)現(xiàn)比特幣網(wǎng)絡(luò)設(shè)置工作。在try代碼塊中，SelectParams函數(shù)以ChainNameFromCommandLine()返回值作為參數(shù)，SelectParams函數(shù)的聲明位于src/chainparams.h中，其參數(shù)為字符串類型。那ChainNameFromCommandLine()的返回值是什么呢？

（1）獲取網(wǎng)絡(luò)名稱

要知道ChainNameFromCommandLine()的返回值需進(jìn)入src/chainparamsbase.cpp一看究竟。其函數(shù)實(shí)現(xiàn)如下：

std::string ChainNameFromCommandLine()

{

boolfRegTest = GetBoolArg("-regtest", false);

boolfTestNet = GetBoolArg("-testnet", false);

if(fTestNet && fRegTest)

throwstd::runtime_error("Invalid combination of -regtest and -testnet.");

if(fRegTest)

returnCBaseChainParams::REGTEST;

if(fTestNet)

returnCBaseChainParams::TESTNET;

returnCBaseChainParams::MAIN;

}

ChainNameFromCommandLine()函數(shù)從其名稱可以看出，該函數(shù)將從命令行中獲取鏈路的名稱。其實(shí)現(xiàn)流程如圖所示。

1)該函數(shù)首先獲取"-regtest"與"-testnet"參數(shù)設(shè)置情況；

2)如果兩個(gè)參數(shù)都設(shè)置了，因?yàn)橐粋€(gè)比特幣程序不可能同時(shí)存在兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)，所以，程序?qū)惓Ｍ顺?，同時(shí)拋出異常錯(cuò)誤，由之前的try catch模塊處理，打印異常錯(cuò)誤提示信息；

3)如果只設(shè)置了回歸測試，則返回CBaseChainParams::REGTEST，REGTEST為靜態(tài)字符串常量，代表的是回歸測試，與其并行的另兩個(gè)網(wǎng)絡(luò)描述字符串也為靜態(tài)字符串常量，他們均在src/chainparamsbase.h中聲明，也同時(shí)在src/chainparamsbase.cpp中定義。其聲明與定義如下：

聲明：

定義：

const std::string CBaseChainParams::MAIN = "main"; //主網(wǎng)

const std::string CBaseChainParams::TESTNET = "test"; //測試網(wǎng)

const std::string CBaseChainParams::REGTEST = "regtest"; //私有網(wǎng)

4)如果只設(shè)置了測試網(wǎng)絡(luò)，，則返回CBaseChainParams::TESTNET；

5)如果都沒有設(shè)置，則返回，則返回CBaseChainParams::MAIN。

（2）網(wǎng)絡(luò)基本參數(shù)設(shè)置

在獲得網(wǎng)絡(luò)名稱后，我們將其傳給SelectParams函數(shù)，該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)位于chainparams.cpp中，其函數(shù)實(shí)現(xiàn)如下：

void SelectParams(conststd::string& network)

{

SelectBaseParams(network);

pCurrentParams = &Params(network);

}

在該函數(shù)中首先調(diào)用SelectBaseParams函數(shù)，該函數(shù)的實(shí)現(xiàn)位于chainparamsbase.cpp中，其函數(shù)實(shí)現(xiàn)內(nèi)容如下：

void SelectBaseParams(conststd::string& chain)

{

pCurrentBaseParams = &BaseParams(chain);

}

在該函數(shù)中，實(shí)現(xiàn)了對鏈參數(shù)對象pCurrentBaseParams的賦值，pCurrentBaseParams的類型為CBaseChainParams指針，其定義位于src/chainparams.cpp中，從定義可以看出pCurrentBaseParams為靜態(tài)全局變量。

static CBaseChainParams* pCurrentBaseParams = 0;

CBaseChainParams類為前面提到的3種區(qū)塊鏈基本參數(shù)的基類，3種區(qū)塊鏈基本參數(shù)設(shè)置類分別為：CBaseMainParams、CBaseTestNetParams、CBaseRegTestParams，其定義位于src/chainparamsbase.cpp中，具體定義代碼如下：

/**

*Main network主網(wǎng)

*/

class CBaseMainParams : publicCBaseChainParams

{

public:

CBaseMainParams()

{

nRPCPort = 8332;

}

};

static CBaseMainParams mainParams;

/**

*Testnet (v3)測試網(wǎng)

*/

class CBaseTestNetParams : publicCBaseChainParams

{

public:

CBaseTestNetParams()

{

nRPCPort = 18332;

strDataDir = "testnet3";

}

};

static CBaseTestNetParams testNetParams;

/*

*Regression test私有鏈

*/

class CBaseRegTestParams : publicCBaseChainParams

{

public:

CBaseRegTestParams()

{

nRPCPort = 18332;

strDataDir = "regtest";

}

};

static CBaseRegTestParams regTestParams;

從上述定義我們可以看到每個(gè)類的構(gòu)造函數(shù)中定義了主鏈、測試鏈以及私有鏈?zhǔn)褂玫亩丝谂c數(shù)據(jù)目錄，其端口分別為8332、18332以及18332。

在完成3種鏈的定義后，我們再來看BaseParams函數(shù)的實(shí)現(xiàn)就很容易明白其返回值的意義了：

CBaseChainParams& BaseParams(conststd::string& chain)

{

if (chain == CBaseChainParams::MAIN)

return mainParams;

else if (chain == CBaseChainParams::TESTNET)

return testNetParams;

else if (chain == CBaseChainParams::REGTEST)

return regTestParams;

else

throw std::runtime_error(strprintf("%s: Unknown chain %s.",__func__, chain));

}

BaseParams將返回對應(yīng)鏈的基本參數(shù)對象，并賦值給pCurrentBaseParams。

（3）主要參數(shù)設(shè)置

我們最后再來看SelectParams中的pCurrentParams = &Params(network);代碼。其實(shí)現(xiàn)與我們剛看到的BaseParams有點(diǎn)類似，只不過其少了Base單詞而已，我們可以這樣理解，在執(zhí)行完鏈的基本參數(shù)設(shè)置后，比特幣程序?qū)⒃O(shè)置相應(yīng)鏈的主要參數(shù)了。從Params函數(shù)實(shí)現(xiàn)我們可以看到，其實(shí)現(xiàn)與BaseParams是一樣的，都是根據(jù)鏈名稱獲取相應(yīng)的鏈參數(shù)對象，只不過此處的鏈路參數(shù)類中包含的參數(shù)信息更詳細(xì)些。主鏈、測試鏈以及私有鏈對應(yīng)的類分別為CMainParams、CTestNetParams、CRegTestParamsstatic，這3個(gè)類的定義位于src/chainparams.cpp中，它們均繼承了CChainParams類，通過CChainParams可知鏈參數(shù)類主要實(shí)現(xiàn)共識(shí)參數(shù)、CDNSSeedData種子數(shù)據(jù)、默認(rèn)端口、創(chuàng)世塊信息以及鏈交易數(shù)據(jù)等參數(shù)的設(shè)置。

這里要著重講解的是共識(shí)參數(shù)與創(chuàng)世塊信息參數(shù)，它們分別為：

Consensus::Params consensus;

CBlock genesis;

因?yàn)槲覀冎饕褂弥骶W(wǎng)，因此以主網(wǎng)中的參數(shù)內(nèi)容來說明我們經(jīng)常聽到的區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)減半、出塊時(shí)間、創(chuàng)世塊獎(jiǎng)勵(lì)等參數(shù)是如何設(shè)置的。

區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)減半間隔：consensus.nSubsidyHalvingInterval = 210000;

算力極限值：consensus.powLimit =uint256S("00000000ffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffffff");

算力修改間隔：consensus.nPowTargetSpacing = 10 * 60;即10分鐘

創(chuàng)世塊genesis = CreateGenesisBlock(1231006505, 2083236893,0x1d00ffff, 1, 50 * COIN);第一個(gè)塊的獎(jiǎng)勵(lì)為50個(gè)比特幣

以上這些參數(shù)都是我們經(jīng)常聽到的名詞，如果我們想創(chuàng)建自己命名的數(shù)字貨幣，只需簡單修改這些參數(shù)即可，比如把區(qū)塊獎(jiǎng)勵(lì)減半間隔修改為420000或其他數(shù)，創(chuàng)世塊中比特幣獎(jiǎng)勵(lì)的50該為100或其他數(shù)。所以要?jiǎng)?chuàng)建一個(gè)自己的數(shù)字貨幣并不難，關(guān)鍵在于看其是否有應(yīng)用價(jià)值。

程序在每個(gè)類的定義之后，程序也定義了對應(yīng)的靜態(tài)鏈參數(shù)對象。

static CMainParamsmainParams;

staticCTestNetParams testNetParams;

staticCRegTestParams regTestParams;

Params將根據(jù)用戶設(shè)置的鏈參數(shù)名稱，將對應(yīng)的鏈參數(shù)返回給pCurrentParams，從而完成鏈基本參數(shù)與主要參數(shù)的實(shí)現(xiàn)任務(wù)。

至此，程序根據(jù)用戶輸入的網(wǎng)絡(luò)類型參數(shù)完成了比特幣運(yùn)行網(wǎng)絡(luò)的設(shè)置。在這段代碼中，我知道了私有網(wǎng)絡(luò)，以前聽得最多的是主網(wǎng)和測試網(wǎng)，而私有網(wǎng)或私有鏈基本很少聽到，在這段代碼中我知道了私有鏈?zhǔn)情_發(fā)團(tuán)隊(duì)在開發(fā)時(shí)使用的網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)槠渫诘V難度很低，很容易進(jìn)行程序的調(diào)試與功能試驗(yàn)。進(jìn)而讓我明白了一些區(qū)塊鏈項(xiàng)目為什么會(huì)說在XX時(shí)刻要進(jìn)入測試網(wǎng)階段，然后再是最終的主網(wǎng)運(yùn)行階段。因此區(qū)塊鏈開發(fā)過程應(yīng)該是這樣的：

以上就是本文的源碼研讀過程，通過源碼的研讀確實(shí)讓我更好地理解區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)轉(zhuǎn)過程，也讓我清晰地明白市場上每個(gè)區(qū)塊鏈的具體進(jìn)程，這樣可以讓我更好地判斷每個(gè)區(qū)塊鏈產(chǎn)品的價(jià)值，對我投資區(qū)塊鏈資產(chǎn)也有很大的幫助。

我是區(qū)塊鏈研習(xí)社的菜菜子，我將繼續(xù)深入研究比特幣源碼，源碼研讀系列也將繼續(xù)更新，敬請期待！

作者：區(qū)塊鏈研習(xí)社比特幣源碼研讀班 菜菜子

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