Topic: I found a way to implement real asic-resistant POW algorithm (Read 706 times)

void Blockchain::do_mine()
{
    while(!m_stop.load(std::memory_order_relaxed))
    {
        if(!m_need_remine.load(std::memory_order_acquire))
        {
            std::this_thread::sleep_for(std::chrono::milliseconds(10));
            continue;
        }
        
        std::list> mined_txs;
        uint64 cur_block_id, cur_block_utc;
        uint32 zero_bits;
        std::string cur_block_hash, miner_key;
        std::atomic mine_id_2 {0};
    remine:
        {
            std::lock_guard guard(m_mine_mutex);
            mined_txs = std::move(m_mined_txs);
            mine_id_2.store(m_mine_id_1.load(std::memory_order_relaxed), std::memory_order_relaxed);
            cur_block_id = m_mine_cur_block_id;
            cur_block_utc = m_mine_cur_block_utc;
            cur_block_hash = m_mine_cur_block_hash;
            zero_bits = m_mine_zero_bits;
            miner_key = m_miner_privkey;
            m_need_remine.store(false, std::memory_order_relaxed);
        }

        char privk[32];
        fly::base::base64_decode(miner_key.c_str(), miner_key.length(), privk, 32);
        CKey miner_priv_key;
        miner_priv_key.Set(privk, privk + 32, false);
        CPubKey miner_pub_key = miner_priv_key.GetPubKey();
        std::string miner_pub_key_b64 = fly::base::base64_encode(miner_pub_key.begin(), miner_pub_key.size());
        
        auto doc_ptr = std::make_shared();
        rapidjson::Document &doc = *doc_ptr;
        doc.SetObject();
        rapidjson::Document::AllocatorType &allocator = doc.GetAllocator();
        doc.AddMember("hash", "", allocator);
        doc.AddMember("sign", "", allocator);
        rapidjson::Value data(rapidjson::kObjectType);
        data.AddMember("id", cur_block_id + 1, allocator);
        data.AddMember("utc", time(NULL), allocator);
        data.AddMember("version", ASKCOIN_VERSION, allocator);
        data.AddMember("zero_bits", zero_bits, allocator);
        data.AddMember("pre_hash", rapidjson::Value(cur_block_hash.c_str(), allocator), allocator);
        data.AddMember("miner", rapidjson::Value(miner_pub_key_b64.c_str(), allocator), allocator);
        rapidjson::Value tx_ids(rapidjson::kArrayType);
        
        for(auto tx : mined_txs)
        {
            tx_ids.PushBack(rapidjson::Value(tx->m_id.c_str(), allocator), allocator);
        }

        data.AddMember("tx_ids", tx_ids, allocator);
        rapidjson::Value nonce(rapidjson::kArrayType);
        nonce.PushBack(0, allocator);
        nonce.PushBack(0, allocator);
        nonce.PushBack(0, allocator);
        nonce.PushBack(0, allocator);
        data.AddMember("nonce", nonce, allocator);
        char hash_raw[32];
        
        for(uint64 i = 0; i < (uint64)-1; ++i)
        {
            for(uint64 j = 0; j < (uint64)-1; ++j)
            {
                for(uint64 k = 0; k < (uint64)-1; ++k)
                {
                    for(uint64 m = 0; m < (uint64)-1; ++m)
                    {
                        if(m_stop.load(std::memory_order_relaxed))
                        {
                            return;
                        }
                        
                        if(m_need_remine.load(std::memory_order_acquire))
                        {
                            goto remine;
                        }
                        
                        uint64 utc = time(NULL);
                        
                        if(utc < cur_block_utc)
                        {
                            utc = cur_block_utc;
                        }
                        
                        data["utc"].SetUint64(utc);
                        data["nonce"][0] = m;
                        data["nonce"][1] = k;
                        data["nonce"][2] = j;
                        data["nonce"][3] = i;
                        rapidjson::StringBuffer buffer;
                        rapidjson::Writer writer(buffer);
                        data.Accept(writer);
                        uint32 buf[16] = {0};
                        char *p = (char*)buf;
                        coin_hash(buffer.GetString(), buffer.GetSize(), p);
                        char * ptr = buffer.Push(16);
                        memcpy(ptr, "another_32_bytes", 16);
                        coin_hash(buffer.GetString(), buffer.GetSize(), p + 32);
                        uint32 arr_16[16] = {0};
                            
                        for(uint32 i = 0; i < 16; ++i)
                        {
                            arr_16[i] = ntohl(buf[i]);
                        }
    
                        for(uint32 i = 0; i < ASIC_RESISTANT_DATA_NUM;)
                        {
                            for(int j = 0; j < 16; ++j)
                            {
                                arr_16[j] = (arr_16[j] + __asic_resistant_data__[i + j]) * (arr_16[j] ^ __asic_resistant_data__[i + j]);
                            }
        
                            i += 16;
                        }
    
                        for(uint32 i = 0; i < 16; ++i)
                        {
                            buf[i] = htonl(arr_16[i]);
                        }

                        ptr = buffer.Push(88);
                        std::string p_b64 = fly::base::base64_encode(p, 64);
                        memcpy(ptr, p_b64.data(), 88);
                        coin_hash(buffer.GetString(), buffer.GetSize(), hash_raw);
                        uint32 zero_char_num = zero_bits / 8;
                        uint32 zero_remain_bit = 0;

                        for(uint32 i = 0; i < zero_char_num; ++i)
                        {
                            if(hash_raw[i] != 0)
                            {
                                goto try_next;
                            }
                        }

                        zero_remain_bit = zero_bits % 8;
                        
                        if(zero_remain_bit == 0)
                        {
                            goto mine_success;
                        }
                            
                        if((uint8)hash_raw[zero_char_num] < 1 << 8 - zero_remain_bit)
                        {
                            goto mine_success;
                        }

                    try_next:
                        ;
                    }
                }
            }
        }
        
    mine_success:
        std::string hex_hash = fly::base::byte2hexstr(hash_raw, 32);
        std::string block_hash = fly::base::base64_encode(hash_raw, 32);
        LOG_DEBUG_INFO("mine successfully, zero_bits: %u, block_id: %lu, block_hash: %s (hex: %s)", \
                       zero_bits, cur_block_id + 1, block_hash.c_str(), hex_hash.c_str());
        doc["hash"].SetString(block_hash.c_str(), allocator);
        std::vector sign_vec;

        if(!miner_priv_key.Sign(uint256(std::vector(hash_raw, hash_raw + 32)), sign_vec))
        {
            ASKCOIN_EXIT(EXIT_FAILURE);
        }
        
        std::string block_sign = fly::base::base64_encode(&sign_vec[0], sign_vec.size());
        doc["sign"].SetString(block_sign.c_str(), allocator);
        doc.AddMember("data", data, allocator);
        rapidjson::Value doc_tx(rapidjson::kArrayType);
        
        for(auto tx : mined_txs)
        {
            rapidjson::Document &doc = *tx->m_doc;
            rapidjson::Value tx_node(rapidjson::kObjectType);
            tx_node.AddMember("sign", doc["sign"], allocator);
            tx_node.AddMember("data", doc["data"], allocator);
            doc_tx.PushBack(tx_node, allocator);
        }
        
        doc.AddMember("tx", doc_tx, allocator);
        {
            std::lock_guard guard(m_mine_mutex);
            m_mine_doc = doc_ptr;
            m_mine_id_2.store(mine_id_2.load(std::memory_order_relaxed), std::memory_order_relaxed);
        }
        
        m_mine_success.store(true, std::memory_order_release);
    }
}