Javascript로 Blockchain 맛보기 (2) 블록 난이도 추가

(1) 블록 생성하기에서는 단순히 hash값만 계산해서 block을 만들었다
block 생성할 때 조건을 줘서 블록생성 난이도를 높혀보자

먼저 block과 관련된 객체나 함수들에게 인자로 difficulty와 nonce를 추가한다
ex) class Block, calculateHash(), createBlock(), isValidBlockStructure() 등

난이도를 조정하는 방법은 변수 difficulty만큼 0이 반복되는 hash를 찾는것이다
이 때 16진수 상태에서 하는것이 아니라 2진수로 hash를 바꾼다음 찾는다

// block.js

// 16진수를 2진수로 바꾸는 함수
const hexToBinary = (hex) => {
    const lookupTable = {
        '0' : "0000", '1' : "0001", '2' : "0010", '3' : "0011", 
        '4' : "0100", '5' : "0101", '6' : "0110", '7' : "0111", 
        '8' : "1000", '9' : "1001", 'a' : "1010", 'b' : "1011", 
        'c' : "1100", 'd' : "1101", 'e' : "1110", 'f' : "1111"
    }

    let binary = '';
    for(let i = 0; i < hex.length; i++)
    {
        if(lookupTable[hex[i]]) {
            binary += lookupTable[hex[i]];
        }
        else {
            console.log("invalid hex : ", hex);
            return null;
        }
    }
    return binary;
}

// 문제 해결을 검사하는 함수
const hashMatchDifficulty = (hash, difficulty) => {
    const binaryHash = hexToBinary(hash);
    const requiredPrefix = '0'.repeat(difficulty);
    // binaryHash가 requiredPrefix로 시작을 하는지 비교할 것이다

    return binaryHash.startsWith(requiredPrefix);
}

이 때 문제 해결이 안됐으면 변경되는 값이 nonce이다
우리는 nonce를 변경시키며 문제해결을 하는지 지속적으로 확인하고
문제해결이 되면 해당 nonce를 return한다

const findNonce = (index, data, timestamp, previousHash, difficulty) => {
    let nonce = 0;

    while(true)
      
    {
        let hash = calculateHash(index, data, timestamp, previousHash, difficulty, nonce);

        if(hashMatchDifficulty(hash, difficulty)) {
            return nonce;
        }
        nonce++;
    }
}

이제 createBlock() 함수를 수정한다

const createBlock = (blockData) => {
    const previousBlock = blocks[blocks.length - 1];
    const nextIndex = previousBlock.index + 1;
    const nextTimestamp = new Date().getTime() / 1000;
    const nextDifficulty = 1;
    const nextNonce = findNonce(nextIndex, blockData ,nextTimestamp, previousBlock.hash, nextDifficulty);

    const nextHash = calculateHash(nextIndex, blockData ,nextTimestamp, previousBlock.hash, nextDifficulty, nextNonce);

    const newBlock = new Block(nextIndex, blockData, nextTimestamp, nextHash, previousBlock.hash, nextDifficulty, nextNonce);

        return newBlock;
}

여기서 nextDifficulty를 수정하여 새로 만들 block의 난이도를 결정할 수 있다