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Typescript로 Blockchain 만들기

#develop#study

Typescript?

Typescript는 프로그래밍 언어로 Javascript + Type의 합성어이다. 컴파일 시 Javascript로 변환된다.
Javascript가 유명한 건 엄격한 규칙이 없기 때문에 사용하기 쉽고, 우리가 원하는 방향으로 수정하기도 쉽다. 하지만 큰 프로젝트에서 일을 하거나 버그를 최소화하고 싶다면 위의 장점이 단점이 된다. Typescript로 작성하면 기능 예측이 가능하며, 코드를 읽기 쉬워지게 된다.

설치

yarn add typescript
yarn add tsc-watch --dev
yarn add crypto-js

참고 : yarn global add typescript 로 설치하는 경우, tsc-watch가 인식하지 못하는 오류가 있습니다.

설정

tsconfig.json
Typescript => Javascript 변환할 떄 반영하는 설정

{
  "compilerOptions": {
    "module": "commonjs",
    "target": "ES2015",
    "sourceMap": true,
    "outDir": "dist"
  }
}

"module": "commonjs" node.js 평범하게 import, export 한다.
"target": "ES2015" ES5 버전으로 컴파일 한다.
"sourceMap": true Sourcemap을 설정한다. ( Sourcemap 이란? )
"outDir": "dist" dist 파일로 컴파일된 파일을 출력한다. "include": ["src/**/*"] 컴파일 과정에서 포함할 파일 ( src 폴더 내 전체 파일 ) "excude": ["node_modules"] 컴파일 과정에서 미포함 파일

tsc-watch
소스코드 수정 시 자동으로 컴파일을 진행한다.

기존 스크립트 : yarn start 시 컴파일 및 index.js를 실행한다.

{
  "scripts": {
    "start": "node index.js",
    "prestart": "tsc"
  }
}

tsc watch 스크립트 : tsc-watch가 소스코드 변경사항을 확인하여 컴파일, 실행한다.

{
  "scripts": {
    "start": "tsc-watch --onSuccess \" node dist/index.js\" "
  }
}

타입 체크

단순 함수
name, gender은 문자열, age는 숫자이다. 함수의 return 타입은 string 이다.

const sayHi = (name: string, age: number, gender: string): string => {
  return `Hello ${name}, you are ${age}, you are a ${gender}!`;
};
sayHi("Minhyeong", 23, "male");

export {};

Interface
오브젝트에 대한 타입을 선언 후 함수에서 인자 값 타입을 Interface Human으로 정의한다.

interface Human {
  name: string;
  age: number;
  gender: string;
}
const sayHi = (person: Human): string => {
  return `Hello ${person.name}, you are ${person.age}, you are a ${person.gender}!`;
};

const person = {
  name: "Minhyeong",
  age: 23,
  gender: "male",
};
sayHi(person);

export {};

Class
Human 클래스를 선언하여 타입을 체크하고 객체를 생성한다.

class Human {
  public name: string;
  public age: number;
  public gender: string;
  constructor(name: string, age: number, gender: string) {
    this.name = name;
    this.age = age;
    this.gender = gender;
  }
}

const min: Human = new Human("Minhyeong", 23, "male");

const sayHi = (person: Human): string => {
  return `Hello ${person.name}, you are ${person.age}, you are a ${
    person.gender
  }!`;
};
sayHi(min);

export {};

소스코드

Github / index.ts

  • 블록체인 형태로 개발을 진행한다.
    • 배열의 맨 마지막 해쉬 값과 생성될 데이터의 값을 합쳐 새로운 해쉬값을 생성합니다.
      ex) SHA256( 마지막 해쉬 + ( index, 생성시간, 데이터 내용 ) )
  • Class 형태로 선언하여, Typescript를 활용하여 로직을 구현합니다.

흐름순서

  1. createNewBlock 함수에서 암호화에 필요한 데이터를 호출
  2. Block.calculateBlockHash 에서 해쉬 값을 생성
  3. addBlock 함수에서 isBlockValid 함수를 호출하여 이전 블록과 추가되는 블록의 Validation을 체크 및 push
import * as CryptoJS from "crypto-js";

class Block {
  static calculateBlockHash = (
    index: number,
    previousHash: string,
    timestamp: number,
    data: string
  ): string =>
    CryptoJS.SHA256(index + previousHash + timestamp + data).toString();

  static validateStructure = (aBlock: Block): boolean =>
    typeof aBlock.index === "number" &&
    typeof aBlock.hash === "string" &&
    typeof aBlock.previousHash === "string" &&
    typeof aBlock.timestamp === "number" &&
    typeof aBlock.data === "string";

  public index: number;
  public hash: string;
  public previousHash: string;
  public data: string;
  public timestamp: number;

  constructor(
    index: number,
    hash: string,
    previousHash: string,
    data: string,
    timestamp: number
  ) {
    this.index = index;
    this.hash = hash;
    this.previousHash = previousHash;
    this.data = data;
    this.timestamp = timestamp;
  }
}

const genesisBlock: Block = new Block(0, "aaaabbbbbbccccc", "", "firstBlock", 10000000);

let blockchain: Block[] = [genesisBlock];

const getBlockchain = (): Block[] => blockchain;

const getLatestBlock = (): Block => blockchain[blockchain.length - 1];

const getNewTimeStamp = (): number => Math.round(new Date().getTime() / 1000);

const createNewBlock = (data: string): Block => {
  const previousBlock: Block = getLatestBlock();
  const newIndex: number = previousBlock.index + 1;
  const newTimestamp: number = getNewTimeStamp();
  const newHash: string = Block.calculateBlockHash(
    newIndex,
    previousBlock.hash,
    newTimestamp,
    data
  );
  const newBlock: Block = new Block(
    newIndex,
    newHash,
    previousBlock.hash,
    data,
    newTimestamp
  );
  addBlock(newBlock);
  return newBlock;
};

const getHashforBlock = (aBlock: Block): string =>
  Block.calculateBlockHash(
    aBlock.index,
    aBlock.previousHash,
    aBlock.timestamp,
    aBlock.data
  );

const isBlockValid = (candidateBlock: Block, previousBlock: Block): boolean => {
  if (!Block.validateStructure(candidateBlock)) {
    return false;
  } else if (previousBlock.index + 1 !== candidateBlock.index) {
    return false;
  } else if (previousBlock.hash !== candidateBlock.previousHash) {
    return false;
  } else if (getHashforBlock(candidateBlock) !== candidateBlock.hash) {
    return false;
  } else {
    return true;
  }
};

const addBlock = (candidateBlock: Block): void => {
  if (isBlockValid(candidateBlock, getLatestBlock())) {
    blockchain.push(candidateBlock);
  }
};

createNewBlock("second block");
createNewBlock("third block");
createNewBlock("fourth block");

console.log(getBlockchain());

export {};

후기

Typescript를 기초도 모르는 상태로 개발할 때 “아 이러한 상황에선 이렇게 하면 되는구나”라는 식으로 진행했었다. 강의를 들어보니 내가 놓치고 지나간 부분들이 많다는 것을 알고 새롭게 배웠다. ( 블록체인의 구조도 배운 건 일석이조였다. )

Reference

Github : typechain
Reference : nomadcoders