区块链技术的 ABAP 模拟实现

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汪子熙 发表于 2023/12/01 20:15:55 2023/12/01
【摘要】 思路本文这段ABAP代码是一个简单的区块链（Blockchain）模拟实现，主要用于演示和理解区块链的基本概念。下面将逐行解释该代码的主要功能和实现逻辑。报表声明：REPORT zblockchain.这是ABAP报表的声明，用于创建一个独立的ABAP报表程序。参数声明：PARAMETERS: diffle TYPE char5 default '00000', no...

思路

本文这段ABAP代码是一个简单的区块链（Blockchain）模拟实现，主要用于演示和理解区块链的基本概念。下面将逐行解释该代码的主要功能和实现逻辑。

  1. 报表声明：

    REPORT zblockchain.

    这是ABAP报表的声明，用于创建一个独立的ABAP报表程序。

  2. 参数声明：

    PARAMETERS: diffle TYPE char5 default '00000',
            noblock TYPE i DEFAULT 2.

    这里声明了两个输入参数，diffle 是一个长度为5的字符型参数，noblock 是一个整数参数，用于控制生成区块链的区块数量和工作量。

  3. 数据声明：

    DATA: blockdata TYPE zcl_abap_blockchain_tool=>tt_block,
      blockdataline LIKE LINE OF blockdata,
      timestamp TYPE timestampl,
      combineddata TYPE string,
      prevblockdata LIKE LINE OF blockdata,
      nonce TYPE i VALUE 1,
      noncestring TYPE string,
      flag TYPE c,
      difflength TYPE i,
      gethash TYPE REF TO cl_abap_message_digest.

    这些语句声明了用于存储区块链数据、时间戳、工作量证明（nonce）、以及其他辅助变量的数据结构。

  4. 初始区块的创建：

    blockdataline-index = 0.
blockdataline-data = 'Jerry first Genesis block'.
blockdataline-phash = '000000'.
GET TIME STAMP FIELD timestamp.
blockdataline-timestamp = timestamp.
blockdataline-nonce = 0.

    这些语句用于创建区块链的初始区块，通常称为“创世区块”。它设置了区块的索引、数据、前一个区块的哈希、时间戳等信息，并初始化工作量证明的 nonce。

  5. 计算初始区块的哈希：

    CONCATENATE blockdataline-index blockdataline-data blockdataline-phash blockdataline-timestamp blockdataline-nonce INTO combineddata.
CALL METHOD cl_abap_message_digest=>calculate_hash_for_char
  EXPORTING
    if_algorithm = 'SHA1'
    if_data = combineddata
  IMPORTING
    ef_hashstring = blockdataline-chash.
APPEND blockdataline TO blockdata.

    这段代码将区块的各个属性合并为一个字符串，然后使用 SHA-1 哈希算法计算这个字符串的哈希值，并将哈希值存储在 blockdataline-chash 中。最后，创世区块被添加到 blockdata 中。

  6. 生成后续区块：

    noblock = noblock - 1.
difflength = strlen( diffle ).
DO noblock TIMES.

    这部分代码使用一个循环来生成更多的区块。noblock 参数控制要生成的区块数量。

  7. 设置新区块的属性：

    blockdataline-index = sy-tabix.
CONCATENATE `Jerry's Block ` blockdataline-index INTO blockdataline-data SEPARATED BY '-'.
READ TABLE blockdata INTO prevblockdata INDEX blockdataline-index.

    这段代码用于为新区块设置索引和数据，并尝试读取上一个区块的数据以获取前一个区块的哈希值。

  8. 计算工作量证明：

    GET TIME STAMP FIELD timestamp.
blockdataline-timestamp = timestamp.
WHILE flag EQ abap_false.

    接下来，使用一个循环来计算工作量证明，直到找到一个符合条件的哈希值。这个过程包括不断增加 nonce，重新计算哈希值，直到满足指定的条件（blockdataline-chash 的前几位等于 diffle）为止。

  9. 更新哈希值：

    noncestring = nonce.
CONCATENATE blockdataline-index blockdataline-data blockdataline-phash blockdataline-timestamp noncestring INTO combineddata.
CALL METHOD cl_abap_message_digest=>calculate_hash_for_char
  EXPORTING
    if_algorithm = 'SHA1'
    if_data = combineddata
  IMPORTING
    ef_hashstring = blockdataline-chash.

    在每次循环迭代中，将 nonce 附加到区块数据中，重新计算哈希值，并将其存储在 blockdataline-chash 中。

  10. 检查工作量证明条件：

    IF blockdataline-chash(difflength) = diffle.
  flag = 'X'.
  blockdataline-nonce = nonce.
  APPEND blockdataline TO blockdata.
  nonce = 1.
  CLEAR: blockdataline.
ENDIF.

    当找到符合条件的哈希值时，退出循环，将 nonce 的值和新区块添加到区块链数据中，并重置相关变量。

  11. 清除标志：

    CLEAR flag.

    清除循环中使用的标志 flag。

  12. 数据表声明：

    DATA: g_alv_tree TYPE REF TO cl_gui_alv_tree,
      gt_data TYPE STANDARD TABLE OF zcl_abap_blockchain_tool=>ty_displayed_node,
      ok_code LIKE sy-ucomm,
      save_ok LIKE sy-ucomm,
      ls_data LIKE LINE OF gt_data.

    这部分声明用于创建数据表和 ALV 树的相关变量。

  13. 区块链工具的初始化：

    DATA(lo_tool) = NEW zcl_abap_blockchain_tool( blockdata ).

    创建了一个区块链工具对象，该对象将使用之前生成的区块链数据。

  14. 字段目录的生成：

    DATA(lt_fieldcat) = lo_tool->get_fieldcat_by_data( ls_data ).

    生成字段目录，用于定义 ALV 表格的列属性。

  15. 标签字段的定义：

    PERFORM change_label.

    调用 change_label 子程序来为各

个列定义标签。

  1. 屏幕调用：

    CALL SCREEN 100.

    调用屏幕编号 100，其中将显示 ALV 表格。

  2. 定义标签子程序：

    DEFINE define_label.
...
END-OF-DEFINITION.

    这是一个子程序，用于为字段定义标签和其他属性。在 change_label 子程序中会调用该子程序来定义列的标签、宽度和其他属性。

  3. 初始化 ALV 树：

    FORM init_tree.
...
ENDFORM.

    这个子程序初始化 ALV 树，包括设置 ALV 表格的标题和显示。

  4. 创建 ALV 树：

    FORM create_tree.
...
ENDFORM.

    这个子程序用于创建 ALV 树，将数据显示在 ALV 表格中。

  5. 构建层次标题：

    FORM build_hierarchy_header CHANGING p_hierarchy_header TYPE treev_hhdr.
...
ENDFORM.

    这个子程序用于构建 ALV 树的层次标题，指定树的标题和宽度。

  6. 退出程序：

    FORM exit_program.
...
ENDFORM.

    这个子程序用于退出程序。

  7. PBO 模块（Process Before Output）：

    MODULE pbo OUTPUT.
...
ENDMODULE.

    这个模块用于在输出数据到屏幕之前进行处理，包括设置屏幕的标题和菜单。

  8. PAI 模块（Process After Input）：

    MODULE pai INPUT.
...
ENDMODULE.

    这个模块用于处理用户输入，包括响应用户的退出请求和其他输入操作。

总的来说，这段ABAP代码实现了一个简单的区块链模拟，包括初始区块的创建、工作量证明的计算以及区块链数据的显示。通过区块链工具对象和ALV树表格，用户可以查看和探索生成的区块链数据。这个示例主要用于教育和演示区块链的基本原理和工作方式。

完整源代码

*&---------------------------------------------------------------------*
*& Report ZBLOCKCHAIN
*&---------------------------------------------------------------------*
*&
*&---------------------------------------------------------------------*
REPORT zblockchain.

PARAMETERS: diffle  TYPE char5 default '00000',
            noblock TYPE i DEFAULT 2.

DATA:blockdata TYPE zcl_abap_blockchain_tool=>tt_block .

DATA:blockdataline LIKE LINE OF blockdata,
     timestamp     TYPE timestampl,
     combineddata  TYPE string,
     prevblockdata LIKE LINE OF blockdata,
     nonce         TYPE i VALUE 1,
     noncestring   TYPE string,
     flag          TYPE c,
     difflength    TYPE i,
     gethash       TYPE REF TO cl_abap_message_digest.

blockdataline-index = 0.
blockdataline-data = 'Jerry first Genesis block'.
blockdataline-phash = '000000'.
GET TIME STAMP FIELD timestamp.
blockdataline-timestamp = timestamp.
blockdataline-nonce  = 0.
CONCATENATE blockdataline-index blockdataline-data blockdataline-phash blockdataline-timestamp blockdataline-nonce INTO combineddata.
CALL METHOD cl_abap_message_digest=>calculate_hash_for_char
  EXPORTING
    if_algorithm  = 'SHA1'
    if_data       = combineddata
  IMPORTING
    ef_hashstring = blockdataline-chash.
APPEND blockdataline TO blockdata.

noblock = noblock - 1.
difflength = strlen( diffle ).

DO noblock TIMES.
  blockdataline-index = sy-tabix.
  CONCATENATE `Jerry's Block ` blockdataline-index INTO blockdataline-data SEPARATED BY '-'.
  READ TABLE blockdata INTO prevblockdata INDEX blockdataline-index.
  IF sy-subrc EQ 0.
    blockdataline-phash = prevblockdata-chash.
  ENDIF.
  GET TIME STAMP FIELD timestamp.
  blockdataline-timestamp = timestamp.

  WHILE flag EQ abap_false.
    noncestring = nonce.
    CONCATENATE blockdataline-index blockdataline-data blockdataline-phash blockdataline-timestamp noncestring INTO combineddata.
    CALL METHOD cl_abap_message_digest=>calculate_hash_for_char
      EXPORTING
        if_algorithm  = 'SHA1'
        if_data       = combineddata
      IMPORTING
        ef_hashstring = blockdataline-chash.

    IF blockdataline-chash(difflength) = diffle.
      flag = 'X'.
      blockdataline-nonce  = nonce.
      APPEND blockdataline TO blockdata.
      nonce = 1.
      CLEAR:blockdataline.
    ENDIF.
    nonce = nonce + 1.
  ENDWHILE.
  CLEAR flag.
ENDDO.

DATA: g_alv_tree TYPE REF TO cl_gui_alv_tree,
      gt_data    TYPE STANDARD TABLE OF zcl_abap_blockchain_tool=>ty_displayed_node,
      ok_code    LIKE sy-ucomm,
      save_ok    LIKE sy-ucomm,
      ls_data    LIKE LINE OF gt_data.
  FIELD-SYMBOLS: <field> TYPE LINE OF LVC_T_FCAT.

  DATA(lo_tool) = NEW zcl_abap_blockchain_tool( blockdata ).
  DATA(lt_fieldcat) = lo_tool->get_fieldcat_by_data( ls_data ).
  PERFORM change_label.
  CALL SCREEN 100.

DEFINE define_label.

  READ TABLE lt_fieldcat ASSIGNING <field> INDEX &1.
  <field>-seltext = <field>-reptext = <field>-scrtext_m = <field>-scrtext_s = <field>-scrtext_l = &2.
  <field>-outputlen = &3.

END-OF-DEFINITION.

FORM change_label.
  define_label 1 'Block Data' 20.
  define_label 2 'Hash' 40.
  define_label 3 'Nonce' 10.
  define_label 4 'Timestamp' 20.

ENDFORM.
FORM init_tree.
  g_alv_tree = lo_tool->get_tree( ).
  DATA l_hierarchy_header TYPE treev_hhdr.
  PERFORM build_hierarchy_header CHANGING l_hierarchy_header.
  CALL METHOD g_alv_tree->set_table_for_first_display
    EXPORTING
      is_hierarchy_header = l_hierarchy_header
    CHANGING
      it_fieldcatalog     = lt_fieldcat
      it_outtab           = gt_data.
  PERFORM create_tree.
  g_alv_tree->frontend_update( ).
  lo_tool->expand( ).
ENDFORM.
FORM create_tree.
  lo_tool->render_tree( ).
ENDFORM.
FORM build_hierarchy_header CHANGING p_hierarchy_header TYPE treev_hhdr.
  p_hierarchy_header-heading = 'BlockChain list'.
  p_hierarchy_header-width = 30.
  p_hierarchy_header-width_pix = ' '.
ENDFORM.

FORM exit_program.
  LEAVE PROGRAM.
ENDFORM.

MODULE pbo OUTPUT.
  SET PF-STATUS 'MAIN100'.
  SET TITLEBAR 'MAINTITLE'.
  IF g_alv_tree IS INITIAL.
    PERFORM init_tree.
    CALL METHOD cl_gui_cfw=>flush
      EXCEPTIONS
        cntl_system_error = 1
        cntl_error        = 2.
    ASSERT sy-subrc = 0.
  ENDIF.
ENDMODULE.

MODULE pai INPUT.
  save_ok = ok_code.
  CLEAR ok_code.
  CASE save_ok.
    WHEN 'EXIT' OR 'BACK' OR 'CANC'.
      PERFORM exit_program.
    WHEN OTHERS.
      CALL METHOD cl_gui_cfw=>dispatch.
  ENDCASE.
  CALL METHOD cl_gui_cfw=>flush.
ENDMODULE.
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