使用VC学习BTC：（一）了解block的存盘文件blk*.dat

本文主要是介绍使用VC学习BTC：（一）了解block的存盘文件blk*.dat，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！

使用VC学习BTC：（一）了解block的存盘文件blk*.dat

 

虽然首先使用win10的linux layer在Windows上先编译并成功运行了bitcoin core，但是对于更习惯VS开发工具的人来说，总是在VS下跟踪调试更顺手，因此准备建立一个VS工程来编译bitcoin，并逐步学习了解它的实现比特币存盘文件blkxxxx.dat格式

为了便于VS上编译运行，先从存盘的数据文件开始，这部分涉及的代码应比较容易在VS上运行起来。

工程建立步骤如下：

• 从官方开源代码库https://github.com/bitcoin/bitcoin下载源代码；
• 在下载的源代码的build-aux目录下建立vs目录；
• 在新建的vs目录下创建vs2017的工程（Solution），并添加一个windows控制台的C++项目bitcoin（Project）；
• 在bitcoin项目中添加部分下载的源文件，添加后项目文件如下

        

• 添加一个新的CPP文件，增加LoadExternalBlockFile函数

1. #define MESSAGE_START_SIZE 4

2. unsigned char pchMessageStart[MESSAGE_START_SIZE] = { 0xf9, 0xbe, 0xb4, 0xd9 };

3.  

4. bool LoadExternalBlockFile(FILE* fileIn, CDiskBlockPos *dbp)

5. {

6. int nLoaded = 0;

7. try {

8. // This takes over fileIn and calls fclose() on it in the CBufferedFile destructor

9. CBufferedFile blkdat(fileIn, 2 * MAX_BLOCK_SERIALIZED_SIZE, MAX_BLOCK_SERIALIZED_SIZE + 8, SER_DISK, CLIENT_VERSION);

10. uint64_t nRewind = blkdat.GetPos();

11. while (!blkdat.eof()) {

12. blkdat.SetPos(nRewind);

13. nRewind++; // start one byte further next time, in case of failure

14. blkdat.SetLimit(); // remove former limit

15. unsigned int nSize = 0;

16. try {

17. // locate a header

18. unsigned char buf[MESSAGE_START_SIZE];

19. blkdat.FindByte(pchMessageStart[0]);

20. nRewind = blkdat.GetPos() + 1;

21. blkdat >> FLATDATA(buf);

22. if (memcmp(buf, pchMessageStart, MESSAGE_START_SIZE))

23. continue;

24. // read size

25. blkdat >> nSize;

26. if (nSize < 80 || nSize > MAX_BLOCK_SERIALIZED_SIZE)

27. continue;

28. }

29. catch (const std::exception&) {

30. // no valid block header found; don't complain

31. break;

32. }

33. try {

34. // read block

35. uint64_t nBlockPos = blkdat.GetPos();

36. if (dbp)

37. dbp->nPos = nBlockPos;

38. blkdat.SetLimit(nBlockPos + nSize);

39. blkdat.SetPos(nBlockPos);

40. std::shared_ptr<CBlock> pblock = std::make_shared<CBlock>();

41. CBlock& block = *pblock;

42. blkdat >> block;

43. nRewind = blkdat.GetPos();

44.  

45. printf("%s\n\n", block.ToString().c_str());

46. }

47. catch (const std::exception& e) {

48. printf("%s: Deserialize or I/O error - %s\n", __func__, e.what());

49. }

50. nLoaded++;

51. }

52. }

53. catch (const std::runtime_error& e) {

54. printf("System error: %s\n", e.what());

55. }

56. if (nLoaded > 0)

57. printf("Loaded %i blocks from external file\n", nLoaded);

58. return nLoaded > 0;

59. }

这个函数的主体内容是从比特币的验证代码部分抄的，之所以抄是因为一旦引入验证代码，整个工程会复杂很多。

• 增加main函数

1. int main(void)

2. {

3. // Todo: Change to the real path where you store the bitcoin block file

4. char path[] = "G:\\blockchain\\bitcoin\\bin\\Bitcoin\\blocks\\blk00000.dat";

5.  

6. FILE *file = fsbridge::fopen(path, "rb");

7. LoadExternalBlockFile(file, NULL);

8. return 0;

9. }

这里我偷懒了，直接写死了一个存盘的block文件路径，反正只是为了学习嘛。

到这里，工程文件都有了，但是编译还有问题，因为比特币的源代码有依赖。得益于vs集成的nuget包管理工具，可以不用自己下载依赖的源代码编译（也是累死人的工作哦，开源代码在vs下的编译都很烦）。

• 引入依赖包：

解决方案处点击鼠标右键，在弹出的菜单中选择“管理解决方案的NuGet程序包”

搜索boost_filesystem-vc141及boost_system-vc141，选择

• 修改比特币代码错误

写本文时此错误的修复已经提交，但是仍未被接受，在被接受后再下载源代码将不用修改。

• 编译运行

至此，就可以跟踪调试来看整个文件的格式了！

 

• 文件是由一系列的block组成的，没有额外的文件头，chain.h中定义的CBlockFileInfo类并非用于这里；
• 每个block包括：

字节数	内容	说明
4字节	0xF9 0xBE 0xB4 0xD9	所谓的Magic，用于确认block开始
4字节	Block Length Little-Endian	Little-Endian的unsigned int
Block Length	CBlock类序列化后的数据	CBlock类定义在block.h文件中

• CBlock数据包括CBlockHeader以及一些列的CTransaction数据，其中CBlockHeader包括：

字节数	内容	说明
4字节	版本号	Little-Endian的int32_t
32字节	前一个block的hash值	Little-Endian的uint256
32字节	MerkleRoot	Little-Endian的uint256
4字节	时间戳	块生成时的网络时间
4字节	目标值	当前区块生成所达成目标值的特征
4字节	随机数	用于挖矿时生成符合要求的块哈希

• 在CBlockHerder之后，是交易数量及每个交易的记录
• 交易数量为紧缩格式（CompactSize）的无符号整数

紧缩格式整数的读取，在serialize.h的ReadCompactSize模板中，其规则为若第一个字节是255，则读取后续8字节作为uint64；若第一字节是254，则读取后续4字节作为uint32；若第一字节是253，则读取后续2字节作为uint16；否则将第一个字节作为uint8。

因此，这是一个可变长度的数据，最小占用1字节，最大占用9字节。

• 之后是按照交易数量来读取交易数据，实际的交易数据读取跟踪定位在transaction.h的函数inline void UnserializeTransaction(TxType& tx, Stream& s) 中，这个后面分析交易时再来分析细节。

不想自己从头建工程的，可以从csdn下载，地址为http://download.csdn.net/download/lazypiggy/10265510。

 

【原创首发地址：http://http://blog.csdn.net/lazypiggy/article/details/79414709，转发请保留此链接】

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