用java簡單分析下比特幣區塊鏈
我假設你已經對比特幣的含義有一個模糊的概念,並且你對交易背後的機制有一個簡單的理解:對地址進行支付(這是匿名的,因為它們不能直接連結到特定的個人),所有交易都是公開的。交易以塊的形式收集,塊在區塊鏈中連結在一起。
你可以將區塊鏈視為一個不斷更新且可供所有人訪問的大型資料庫。你可以使用Bitcoin Core等軟體下載完整的區塊鏈。安裝軟體後,你的安裝需要幾周時間才能同步完成。請注意,在撰寫本文時,區塊鏈的大小超過130Gb,請考慮到這一點……
如果你有可用的區塊鏈資料(不一定是整個區塊鏈,你也可以使用它的子集),可以使用Java進行分析。你可以從頭開始完成所有工作並從檔案中讀取原始資料等。讓我們跳過此步驟並改為使用庫。大多數程式語言都有幾種選擇。我將使用Java和bitcoinj庫。這是一個大型庫,可用於構建錢包,線上支付等應用程式。我將使用它的解析功能。
首先在 ofollow,noindex">https://bitcoinj.github.io/ 下載該庫的jar檔案(我正在使用 https://search.maven.org/remotecontent?filepath=org/bitcoinj/bitcoinj-core/0.14.4/bitcoinj-core-0.14.4-bundled.jar )。然後,下載 slf4j.org/download.html" target="_blank" rel="nofollow,noindex">SLF4J ,解壓縮,然後獲取名為slf4j-simple-x.y.z.jar的檔案(在我的例子中:slf4j-simple-1.7.25.jar)。將這兩個jar檔案新增到類路徑中,你就可以開始了。
讓我們從一個簡單的例子開始:計算(然後繪製)每天的交易數量。這是程式碼,註釋很多。
import java.io.File; import java.text.SimpleDateFormat; import java.util.LinkedList; import java.util.List; import java.util.HashMap; import java.util.Locale; import java.util.Map; import org.bitcoinj.core.Block; import org.bitcoinj.core.Context; import org.bitcoinj.core.NetworkParameters; import org.bitcoinj.core.Transaction; import org.bitcoinj.params.MainNetParams; import org.bitcoinj.utils.BlockFileLoader; public class SimpleDailyTxCount { // Location of block files. This is where your blocks are located. // Check the documentation of Bitcoin Core if you are using // it, or use any other directory with blk*dat files. static String PREFIX = "/path/to/your/bitcoin/blocks/"; // A simple method with everything in it public void doSomething() { // Just some initial setup NetworkParameters np = new MainNetParams(); Context.getOrCreate(MainNetParams.get()); // We create a BlockFileLoader object by passing a list of files. // The list of files is built with the method buildList(), see // below for its definition. BlockFileLoader loader = new BlockFileLoader(np,buildList()); // We are going to store the results in a map of the form // day -> n. of transactions Map<String, Integer> dailyTotTxs = new HashMap<>(); // A simple counter to have an idea of the progress int blockCounter = 0; // bitcoinj does all the magic: from the list of files in the loader // it builds a list of blocks. We iterate over it using the following // for loop for (Block block : loader) { blockCounter++; // This gives you an idea of the progress System.out.println("Analysing block "+blockCounter); // Extract the day from the block: we are only interested // in the day, not in the time. Block.getTime() returns // a Date, which is here converted to a string. String day = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd").format(block.getTime()); // Now we start populating the map day -> number of transactions. // Is this the first time we see the date? If yes, create an entry if (!dailyTotTxs.containsKey(day)) { dailyTotTxs.put(day, 0); } // The following is highly inefficient: we could simply do // block.getTransactions().size(), but is shows you // how to iterate over transactions in a block // So, we simply iterate over all transactions in the // block and for each of them we add 1 to the corresponding // entry in the map for ( Transaction tx: block.getTransactions() ) { dailyTotTxs.put(day,dailyTotTxs.get(day)+1); } } // End of iteration over blocks // Finally, let's print the results for ( String d: dailyTotTxs.keySet()) { System.out.println(d+","+dailyTotTxs.get(d)); } }// end of doSomething() method. // The method returns a list of files in a directory according to a certain // pattern (block files have name blkNNNNN.dat) private List<File> buildList() { List<File> list = new LinkedList<File>(); for (int i = 0; true; i++) { File file = new File(PREFIX + String.format(Locale.US, "blk%05d.dat", i)); if (!file.exists()) break; list.add(file); } return list; } // Main method: simply invoke everything public static void main(String[] args) { SimpleDailyTxCount tb = new SimpleDailyTxCount(); tb.doSomething(); } }
此程式碼將在螢幕上列印“日期,交易次數”形式的值列表。只需將輸出重定向到檔案並繪製它。你應該得到這樣的東西(注意每日交易數量幾乎呈指數增長):
我對這個庫的效能印象非常深刻:使用上面的程式碼掃描整個區塊鏈在我的筆記本電腦(2014 MacBook Pro)上花了大約35分鐘,區塊鏈儲存在使用USB2埠連線的外部HD上。它最多佔用了一個處理器和1 Gb RAM的大約100%。
一個稍微複雜的例子花了55分鐘:計算交易規模的每日分佈。這需要在上面的程式碼中新增另一個迴圈來檢索所有交易輸出(以及沿途的一些計數器)。區間是0-10美元,10-50美元,50-200美元,200-500美元,500-2000美元,2000+USD(BTC/美元匯率通過取當天平均開盤價和收盤價計算得出)。
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