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0x00 為啥要讀

如果說是在18年以前閱讀比特幣代碼涂邀，是價值投資的基本操作瘟仿，那今年再去做這個事，絕逼是信仰了比勉。比特幣作為虛擬貨幣的開山鼻祖劳较，運行至今近10年驹止，在沒有中心化結構的運營下，幾乎沒有出現(xiàn)過重大事故观蜗，相信BAT的產(chǎn)品也不敢吹這牛逼吧臊恋，所以作為技術人員讀一讀比特幣代碼是修煉內功的絕佳選擇。由于比特幣代碼相比于我們之前所研發(fā)的C(B)/S結構不同墓捻，理解起來總會有一些吃力抖仅，如果能有一群水平差不多的朋友在一起互開腦洞，共同勉勵砖第，那更是一件美妙的事情撤卢。機緣巧合認識到國內第一批研讀比特幣代碼的大神@菜菜子，經(jīng)過幾次溝通梧兼，他組織發(fā)起我們共同去做這個事情放吩，在此特別感謝！

0x01 閱讀思路

按照我以前的習慣羽杰，如果想去學習一門技術渡紫，那首先要去學會使用這門技術。話說學習使用比特幣成本還是蠻大的忽洛，按照今天的行情BTC一枚也要4W多人民幣。不過沒有關系环肘，我們還有很多其他的山寨幣欲虚，操作起來也都是大同小異。利用3個月的時間悔雹，我從交易所到錢包复哆，從公鏈到側鏈，從炒幣到各種DAPP幾乎都玩了一遍腌零。這個時候再去學習區(qū)塊鏈的技術梯找，知道自己該如何做信息過濾了，身邊的同仁也會越來越多益涧，遇到問題的時候锈锤，解決起來也就得心應手了。
在開始閱讀代碼之前闲询，《比特幣白皮書》和《精通比特幣》這兩份材料是必須要讀的久免，對，必須扭弧。即使讀不懂也沒關系阎姥，至少從宏觀上對比特幣的技術有個大致的了解，腦子里有區(qū)塊鏈模糊的樣子鸽捻，這是很重要的呼巴，如果一開始就從某個技術細節(jié)入手泽腮，比如密碼學，P2P衣赶，很容易就走進一個死胡同诊赊，最后無疾而終。

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0x02 環(huán)境搭建

工欲善其事屑埋，必先利其器豪筝。首先我們先選個版本，我用的是Bitcoin Core Daemon version v0.16.99.0-b1dc39d摘能。在開始研讀代碼之前续崖，我們先把環(huán)境搭好。由于常年在Windows下面做開發(fā)团搞，我嘗試過搭建bitcoin的windows環(huán)境严望，網(wǎng)上也能搜索到教程，但我不推薦大家去這么做逻恐，因為這是一個巨坑像吻，詳細就不多贅述了。我選擇的系統(tǒng)環(huán)境是Ubuntu 14.04 Server LTS复隆，我不太喜歡用桌面版拨匆。具體搭建的教程在互聯(lián)網(wǎng)上能搜到@菜菜子的教程，講的很詳細挽拂，一步一步做下去就是了惭每。IDE我嘗試過幾個，sublime亏栈，vscode台腥，甚至Idea，我覺得都不夠好用绒北，最主要的是對“代碼引用”這個功能支持的不好黎侈，最后只好祭出了江湖殺器Visual Stuio，但VS導入文件夾的功能不是很友好闷游，只好自己先去Create Filter峻汉，然后再導入文件。最后我想強調一點的是關于代碼的調試脐往，可能很多朋友喜歡用Log調試俱济，我個人還是喜歡debug，我用的是gdb钙勃，不過要注意的是蛛碌，在make文件之前要修改所有目錄下的makefile，把編譯的優(yōu)化禁止掉辖源，也就是把g++的編譯選項-O2改成-O0蔚携，這樣就能跟蹤代碼的完整的執(zhí)行流程了希太。

gdb.jpg

0x03 目錄結構&數(shù)據(jù)結構

整個的項目的目錄結構可以參考下圖（圖片來源于互聯(lián)網(wǎng)）

目錄結構.png

讀了一下前輩的研讀代碼，基本都是從函數(shù)入口進行介紹的酝蜒，是基于函數(shù)跳轉分析的誊辉，也就是我們平時調試的callstack。我研讀的方式稍有不同亡脑，我是從整個比特幣的數(shù)據(jù)結構入手的堕澄。我們都知道比特幣代碼是基于區(qū)塊鏈技術的，腦子里都有鏈表這樣的一個概念霉咨，一環(huán)一環(huán)利用指針依次連接起來蛙紫。如果我們知道每個節(jié)點里的數(shù)據(jù)結構，甚至是內存布局途戒，然后再去分析每個數(shù)據(jù)結構在代碼中扮演的角色坑傅，各個數(shù)據(jù)結構之間的組織方式，是Has-A喷斋，還是Is-A唁毒，按照這個思路去閱讀代碼，就輕松愉悅加開心了星爪。
首先來分析chain.h和chain.cpp這兩個文件浆西，里面包含了這樣的類。

CBlockIndex
CDiskBlockIndex
CChain

類的關系成員變量及關系圖如下：

BlockIndex.jpg

再來分析block.h和block.cpp這兩個文件顽腾，里面包含如下幾個類近零。

CBlockHeader
CBlock
CBlockLocator

類的關系成員變量及關系圖如下：

Block.jpg

從上面的分析可以看出CBlockIndex是Block的內存索引，Block的詳細數(shù)據(jù)是懶加載(lazy-load)崔泵，只有在使用的時候才會用硬盤數(shù)據(jù)讀取秒赤。Block在硬盤序列化的數(shù)據(jù)除了類里的成員變量之外猪瞬，還有一些額外的數(shù)據(jù)如下圖所示憎瘸，看到這些是不是很眼熟，在剛開始接觸windows PE文件的時候陈瘦，思路和這個也是類似的幌甘。

BlockDB.jpg

有網(wǎng)友總結出來的更簡單粗暴的圖，如下（圖片來源于互聯(lián)網(wǎng)）痊项，這個圖锅风，我很喜歡，哈哈哈鞍泉。

詳細.png

0x04 總結

本開篇小節(jié)主要講述了研讀BTC代碼的動機和方法皱埠，立Flag去做一件事情可能會很簡單，但能堅持下來是一件很不容易的事情咖驮，由于本人能力有限边器，文中有描述不當?shù)牡胤窖凳啵€請大家多多包涵。下一小節(jié)忘巧，主要講交易的數(shù)據(jù)結構恒界，See u then!

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