[Part1-CH1] Leveldb

• Google에서 개발한 빠르고 가벼운 Key-Value DB
• C++ 언어로 구현됨
• File 형태로 관리되며, RDBMS와 다른 형태로 구현
• 읽기, 쓰기, 성능이 빠르다.
• 제한점
  1. NoSQL 데이터베이스이기 때문에, 관계형 검색 불가능
     • 범위검색, 포함 검색 등
  2. Single Processsing : 하나의 프로세스만이 한번에 특정 데이터베이스에 접근 가능

import level db
db = leveldb.LevelDB('test_leveldb',create_if_missing=True)

#Data 입력
db.Put('apple'.encode(), '10'.encode())

#Data 조회
get_result = db.Get(b'apple')
print(get_result.decode())

#Data 삭제
db.Delete(b'apple')

• File Name - Field
• Banlist.dat - 금지된 Node의 IP리스트 저장
• bitcoin.conf - bitcoind Config 파일
• bitcoind.pid - Process Id값 저장 파일
  • bitcoin 데몬을 실행했을 때 프로세스 (중지, 재시작을 위해서)
• block/blk000??.dat - Block Data(128MB)
• block/rev000??.dat - 사용된 UTXO 리스트 데이터
• blocks/index/* - Block Index 정보 파일 (LevelDB)
• chainstate/* - 블록체인 상태 정보 DB(LevelDB) UTXO 저장
• database/* - Wallet 관련 정보를 저장하는 파일
• db.log - Wallet Database 관련 Log 파일
• debug.log - Bitcoind의 Debug Log 파일
• fee_estimates.dat - 네트워크에 적합한 최소 수수료 저장 파일
• indexes/txindex/* - Transaction data INdex 파일(Level DB)
  • trnsaction의 위치를 저장
• mempool.dat - Mempool에 있는 Transaction Dump한 파일
  • 아직 처리되지 않은 transaction을 정리, UTXO 잔액 등 처리
• peers.dat - Peer의 IP Address 관리 파일
• Wallet 관련 디렉토리 - Locktime

• Key // Value // Description
• 'b' + 32-byte block hash // Block header, 블록높이, Tx 수, block Validation 여부, block Data 저장 파일 위치, rev 데이터 저장 파일 위치 // Block Index 기록
• 'f' + 4-byte file number // 파일 내 블록 수, 블록 파일 크기, rev 파일 크기, 블록 파일 내 블록 최고최저 높이, 블록 파일 내 최고최저 시간 // 파일 정보 기록
• 'l' -> 4-byte file number // 마지막 블록 파일 숫자 Blk + 0010.dat
  • 다음 블록을 생성할때 사용
• 'R' -> 1-byte boolean // 1(True) 0(False) // Reindexing 여부
• 'F' + 1-byte flag name length + flag name string // 1(True) 0(False) // Txindex On/Off 여부
• 't' + 32-byte transaction hash // 블록 파일 넘버, 파일 내 offset 위치, 블록 내 offset 위치 // Transaction index 기록 (TxIndex On인 경우에만)
  • trnasaction을 빨리 찾기 위해서.
• 'c' + 32-byte transaction hash // Tx Version, Coinbase Tx 여부, Tx가 포함된 블록 높이, Tx 내 UTXO, UTXO의 scriptPubkey와 amount // 트랜잭션 내 UTXO 데이터 조회용 (UTXO가 남은 경우)
• 'B' -> 32-byte block hash // 가장 최신 Block Header Hash // 최신 Block이 있는지 확인 용

• 아직 블록에 포함되지 않은 Pending Transaction들을 저장 및 관리하는 방법
  • 블록체인에 포함되지 않은 Transaction들을 가지고 있다가 다른 노드가 블록체인에 포함 시키면 내가 가지고 있는 UTXO에서 제거. FileDB와 Level DB로 관리.
• 채굴자들은 Mempool 중에서 Transaction을 선택해서 신규 Block에 포함시킨다.
• Mempool 에 들어가고도 14일동안 처리 되지 않고 남아있는 Transaction은 Expired 된다.

• 우리가 일반적으로 생각하는 검색의 조건은 단순검색, 범위 검색, 조건 검색등이 있다.
• 하지만 Bitcoin 은 Key-Value 기반 Database를 사용하고 있기 때문에, 검색에는 Key값으로만 검색이 가능
• 과거에는 Bitcoin-Qt, Paper wallet 등이 많이 사용되어 있는데, 이는 실제로 Transaction이 전송 중인지,
  내가 전송을 잘 받았는지, 6-Confirm이 지났는지에 대한 확인이 어렵다.
• 이런 검색 측면에서의 문제점을 개선하고자 나온 것이 Explorer 사이트이다.
  (대표적으로 bitinfochart.com, blockchain.info 등이 존재)