如何將Bitcoin比特幣區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)導入關系數(shù)據(jù)庫
在接觸了比特幣和區(qū)塊鏈后，我一直有一個想法，就是把所有比特幣的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)放入到關系數(shù)據(jù)庫(比如SQL Server)中，然后當成一個數(shù)據(jù)倉庫，做做比特幣交易數(shù)據(jù)的各種分析。想法已經(jīng)很久了，但是一直沒有實施。最近正好有點時間，于是寫了一個比特幣區(qū)塊鏈的導出導入程序。
一、準備
我們要解析的是存儲在本地硬盤上的Bitcoin Core錢包的全量比特幣數(shù)據(jù)，那么首先就是要下載并安裝好Bitcoin Core，下載地址：https://bitcoin.org/en/download 然后就等著這個軟件同步區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)吧。目前比特幣的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)大概130G，所以可能需要好幾天，甚至一個星期才能將所有區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)同步到本地。當然如果你很早就安裝了這個軟件，那么就太好了，畢竟要等好幾天甚至一個星期，真的很痛苦。
二、建立比特幣區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)模型
要進行區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的分析，那么必須得對區(qū)塊鏈的數(shù)據(jù)模型了解才行。我大概研究了一下，可以總結出4個實體：區(qū)塊、交易、輸入、輸出。而其中的關系是，一個區(qū)塊對應多個交易，一個交易對應多個輸入和多個輸出。除了Coinbase的輸入外，一筆輸入對應另一筆交易中的輸出。于是我們可以得出這樣的數(shù)據(jù)模型：
需要特別說明幾點的是：
1.TxId是自增的int，我沒有用TxHash做Transaction的PK，那是因為TxHash根本就不唯一啊!有好幾個不同區(qū)塊里面的***筆交易，也就是Coinbase交易是相同的。這其實應該是異常數(shù)據(jù)，因為相同的TxHash將導致只能花費一次，所以這個礦工杯具了。
2.對于一筆Coinbase 的Transaction，其輸入的PreOutTxId是0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000,而其PreOutIndex是-1，這是一條不存在的TxOutput，所以我并沒有建立TXInput和TxOutput的外鍵關聯(lián)。
3.對于Block，PreId就是上一個Block的ID，而創(chuàng)世區(qū)塊的PreId是0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000，也是一個不存在的BlockId，所以我沒有建立Block的自引用外鍵。
4.有很多字段其實并不是區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)結構中的，這些字段是我添加為了接下來方便分析用的。在導入的時候并沒有值，需要經(jīng)過一定的SQL運算才能得到。比如Trans里面的TotalInAmount,TransFee等。
我用的是PowerDesigner，建模完成后，生成SQL語句，即可。這是我的建表SQL：
- View Code
三、導出區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)為CSV
數(shù)據(jù)模型有了，接下來我們就是建立對應的表，然后寫程序將比特幣的Block寫入到數(shù)據(jù)庫中。我本來用的是EntityFramework來實現(xiàn)插入數(shù)據(jù)庫的操作。但是后來發(fā)現(xiàn)實在太慢，插入一個Block甚至要等10多20秒，這要等到何年何月才能插入完啊!我試了各種方案，比如寫原生的SQL，用事務，用LINQToSQL等，性能都很不理想。***終于找到了一個好辦法，那就是直接導出為文本文件(比如CSV格式)，然后用SQL Server的Bulk Insert命令來實現(xiàn)批量導入，這是我已知的最快的寫入數(shù)據(jù)庫的方法。
解析Bitcoin Core下載下來的所有比特幣區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)用的還是NBitcoin這個開源庫。只需要用到其中的BlockStore 類，即可輕松實現(xiàn)區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)的解析。
以下是我將區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)解析為我們的Block對象的代碼：
- View Code
至于WriteBitcoin2Csv方法，就是以一定的格式，把Block、Trans、TxInput、TxOutput這4個對象分別寫入4個文本文件中即可。
四、將CSV導入SQL Server
在完成了CSV文件的導出后，接下來就是怎么將CSV文件導入到SQL Server中。這個很簡單，只需要執(zhí)行BULK INSERT命令。比如這是我在測試的時候用到的SQL語句：
- bulk insert [Block] from 'F:\temp\blk205867.csv';
- bulk insert Trans from 'F:\temp\trans205867.csv';
- bulk insert TxInput from 'F:\temp\input205867.csv';
- bulk insert TxOutput from 'F:\temp\output205867.csv';
當然在實際的情況中，我并不是這么做的。我是每1000個Block就生成4個csv文件，然后使用C#連接到數(shù)據(jù)庫，執(zhí)行bulk insert命令。執(zhí)行完成后再把這生成的4個csv文件刪除，然后再循環(huán)繼續(xù)導出下一批1000個Block。因為比特幣的區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)實在太大了，如果我不分批，那么我的PC機硬盤就不夠用了，而且在導入SQL Server的時候我也懷疑能不能導入那么大批量的數(shù)據(jù)。
***，附上一張我正在導入中的進程圖，已經(jīng)導了一天了，還沒有完成，估計還得再花一、兩天時間吧。
所有區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)都進入數(shù)據(jù)庫以后，就要發(fā)揮一下我的想象力，看能夠分析出什么有意思的結果了。
