MiniErlangBlockchain: an exercise in Erlang

Version V0.7

Per lanciare il vostro nodo:

erl -name Docente # lancia il nodo Erlang del docente teacher_node:main().

erl -name Nome # per lanciare il vostro nodo Erlang net_adm:ping('[email protected]'). main:main(). # per lanciare il vostro nodo blockchain

Per testarlo:

erl -name Client teacher_client:main().

• Il primo test (chiamato test2) prova a fare update con una chain lunga 2
• Il secondo test prova ad aggiungere 15 transazioni

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Chiamiamo NODE un nodo della blockchain. Ogni NODE sarà un attore Erlang su un nodo Erlang.

Algoritmo di mantenimento della topologia:

• {ping, Mittente, Nonce} rispondete Mittente ! {pong, Nonce}
• {get_friends, Mittente, Nonce} rispondete Mittente ! {friends, Nonce, Lista_di_amici}

Nota: ci sarà un nodo creato dal docente il cui indirizzo del nodo Erlang sarà pubblico e statico e il cui PID verrà registrato globalmente come teacher_node. Tale nodo implementa esclusivamente l'algoritmo di mantenimento della topologia

@ una transazione è una coppia {IDtransazione, Payload}

Algoritmo di gossiping per le transazioni

• {push, Transazione} dove IDtransazione è un Nonce
  • se non lo conoscevate già:
    • lo ritrasmettete ai vostri amici
    • tenete conto della transazione per cercare di inserirla nei prossimi blocchi che create

@ un blocco è una tripla {IDnuovo_blocco,IDblocco_precedente, Lista_di_transazioni, Soluzione} IDblocco_precedente = none se è il primo blocco della catena Soluzione è ottenuta invocando proof_of_work:solve({IDblocco_precedente,Lista_di_transazioni}) e può essere verificata tramite proof_of_work:check({IDblocco_precedente,Lista_di_transazioni}, Soluzione)

Algoritmo di gossiping per i blocchi

• {update, Sender, Blocco}
  • se non lo conoscevate già:
    • verificate che il blocco sia corretto usando proof_of_work:check(...)
    • lo ritrasmettete ai vostri amici
    • fate update della vostra visione della catena, eventualmente usando l'algoritmo di ricostruzione della catena (chiedendo al Sender o agli amici) e decidendo quale è la catena più lunga

Algoritmo di ricostruzione della catena

da chiamarsi quando vi arriva un update e non conoscete il blocco precedente, per esempio se vi siete appena connessi alla blockchain:

• {get_previous, Mittente, Nonce, Idblocco_precedente} rispondete con Mittente ! {previous, Nonce, Blocco} non appena lo conoscete
• {get_head, Mittente, Nonce} rispondete con Mittente ! {head, Nonce, Blocco} che è la cima dello stack (più lungo)

COMPORTAMENTO DI UN NODO

0. il nodo professore NON partecipa alla blockchain e NON lo dovete usare come amico
1. ogni nodo cerca di mantenere sempre una lista di amici di lunghezza 3. Quando uno o più amici diventano inacessibili chiedete ai rimasti una lista di amici e randomicamente ne scegliete alcuni (diversi da voi!) per tornare a quota 3. In caso non riusciate a ripristinare i 3 amici chiedendo ai vostri amici potete ricorrere al nodo professore
2. mantenete l'insieme delle transazioni ancora da includere nei blocchi; l'insieme aumenta quando ricevete una push, cala quando includete delle transazioni in un blocco che minate oppure quando accettate un blocco ricevuto con una update (accettare = il blocco entra nella catena che per voi è la più lunga)
3. per minare un blocco dovete risolvere un problema computazionalmente costoso invocando proof_of_work:solve({IDblocco_precedente,Lista_di_transazioni}) sulla lista di transazioni che volete includere nel blocco. Un blocco può contenere al massimo 10 transazioni
4. ogni volta che inviate un messaggio, ci deve essere una probabilità su 10 di perderlo (= non inviarlo) e una su 10 di inviarne due copie