比特币源码解读之创世块的产生

(本文使用的是比特币v0.1.0版本 点击下载源码)

• 加载区块索引
• 判断区块索引是否为空
• 初始化时间戳和交易
• 初始化区块
• HASH校验
• 区块写入磁盘中
• 增加区块索引

本文主要描述创世块是如何产生的，接着之前的文章《比特币源码解读之初始化》中初始化加载模块进行描述，本文主要描述创世块时间戳、创币奖励、区块信息的初始化，以及区块的存储以及区块索引的生成。
流程图如下所示：

加载区块索引

1. if (!LoadBlockIndex())
2. strErrors += "Error loading blkindex.dat\n";
4. bool LoadBlockIndex(bool fAllowNew)
5. {
6. //
7. // Load block index
8. //
9. CTxDB txdb("cr");
10. if (!txdb.LoadBlockIndex())
11. return false;
12. txdb.Close();
13. ....
14. }

判断区块索引是否为空

1. // Init with genesis block
2. //
3. if (mapBlockIndex.empty())
4. {
5. if (!fAllowNew)
6. return false;
7. ...
8. }

初始化时间戳和交易

（1）时间戳为”The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks” ，这句话正是泰晤士报当天的头版文章标题“2009年1月3日,财政大臣正站在第二轮救助银行业的边缘”。时间戳是作为存在性证明(Proof of existence)的关键参数。
（2）创世币的奖励为50BTC，输入为空，输出公钥为

1. // Genesis block
2. char* pszTimestamp = "The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of second bailout for banks";
3. CTransaction txNew;
4. txNew.vin.resize(1);
5. txNew.vout.resize(1);
6. txNew.vin[0].scriptSig = CScript() << 486604799 << CBigNum(4) << vector<unsigned char>((unsigned char*)pszTimestamp, (unsigned char*)pszTimestamp + strlen(pszTimestamp));
7. txNew.vout[0].nValue = 50 * COIN;
8. txNew.vout[0].scriptPubKey = CScript() << CBigNum("0x5F1DF16B2B704C8A578D0BBAF74D385CDE12C11EE50455F3C438EF4C3FBCF649B6DE611FEAE06279A60939E028A8D65C10B73071A6F16719274855FEB0FD8A6704") << OP_CHECKSIG;

初始化区块

1. CBlock block;
2. block.vtx.push_back(txNew);
3. block.hashPrevBlock = 0; 前一区块为0
4. block.hashMerkleRoot = block.BuildMerkleTree(); 计算交易的Merkle值
5. block.nVersion = 1; 版本号为1
6. block.nTime = 1231006505; 北京时间为2009/1/4 2:15:5
7. block.nBits = 0x1d00ffff; 记录本区块难度
8. block.nNonce = 2083236893; 随机数

其中nNonce 的值设定使得该块的hash是以一串0开头的。对于块数据的一点点改变（比如nonce）都会引起block hash的巨大变化。由于逆向预测hash值相对应的一组bit值（hash原文）是不可行的，在尝试足够多的nonce值且计算每个nonce值相对应的block hash之后可以找到一个满足有指定数量 0 bits (0比特位) 的hash值。

HASH校验

校验交易的Merkle值和区块Hash

1. assert(block.hashMerkleRoot == uint256("0x4a5e1e4baab89f3a32518a88c31bc87f618f76673e2cc77ab2127b7afdeda33b"));
3. assert(block.GetHash() == hashGenesisBlock);

区块写入磁盘中

文件名为blk0001.dat，后续区块名字递增，如blk0002.dat …

1. unsigned int nFile;
2. unsigned int nBlockPos;
3. if (!block.WriteToDisk(!fClient, nFile, nBlockPos))
4. return error("LoadBlockIndex() : writing genesis block to disk failed");
6. bool WriteToDisk(bool fWriteTransactions, unsigned int& nFileRet, unsigned int& nBlockPosRet)
7. {
8. // Open history file to append
9. CAutoFile fileout = AppendBlockFile(nFileRet);
10. if (!fileout)
11. return error("CBlock::WriteToDisk() : AppendBlockFile failed");
12. if (!fWriteTransactions)
13. fileout.nType |= SER_BLOCKHEADERONLY;
15. // Write index header
16. unsigned int nSize = fileout.GetSerializeSize(*this);
17. fileout << FLATDATA(pchMessageStart) << nSize;
19. // Write block
20. nBlockPosRet = ftell(fileout);
21. if (nBlockPosRet == -1)
22. return error("CBlock::WriteToDisk() : ftell failed");
23. fileout << *this;
25. return true;
26. }

增加区块索引

1. if (!block.AddToBlockIndex(nFile, nBlockPos))
2. return error("LoadBlockIndex() : genesis block not accepted");

其功能包含重复性区块检查、最好分支处理、新最好分支处理等等，在后续比特币源码解读之挖矿一文中介绍

上一篇： 比特币源码解读之私钥、公钥和地址

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