Golang でシンプルなブロックチェーンを構築する

この記事では、Go を使用して基本的なブロックチェーンを構築する手順を見ていきます。 MD5 よりも安全な SHA-256 を使用したブロック構造、ハッシュ、トランザクション検証の基本について説明します。

なぜブロックチェーンを選ぶのか?

Go は効率的で習得しやすい言語であり、同時実行性と速度が関係するプロジェクトに最適であり、どちらもブロックチェーン実装にとって重要です。

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ブロックチェーンの基礎

ブロックチェーンは、暗号化ハッシュによってリンクされた一連のブロックです。各ブロックには以下が含まれます:

• データ: トランザクションの詳細など、ブロックに保存されている情報。
• ハッシュ: ブロックのコンテンツの SHA-256 ハッシュ。
• 前のハッシュ: ブロックをリンクする前のブロックのハッシュ。
• Nonce: ハッシュを調整するためにマイニングで使用される値。

この設定により、チェーン内の各ブロックが一意に識別可能であり、改ざん耐性が確保されます。

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ブロック構造の定義

Go では、Data、Hash、PrevHash、Nonce、Transactions のフィールドを含む各ブロックを定義します。

type Block struct {
    Hash         string
    Data         string
    PrevHash     string
    Nonce        int
    Transactions []*Transaction
}

SHA-256 ハッシュの計算

各ブロックを保護するために、SHA-256 を使用してブロックのデータと以前のハッシュに基づいてハッシュを計算します。

func (b *Block) ComputeHash() {
    data := b.Data + b.PrevHash
    hash := sha256.Sum256([]byte(data))
    b.Hash = hex.EncodeToString(hash[:])
}

ジェネシスブロックの作成

ジェネシスブロックはブロックチェーンの最初のブロックであり、開始点を確立するために独自の「コインベース」トランザクションで初期化されます。

func Genesis() *Block {
    coinbaseTx := &Transaction{Sender: "Coinbase", Receiver: "Genesis", Amount: 0.0}
    return CreateBlock("Genesis Block", "", []*Transaction{coinbaseTx})
}

ブロックチェーンの構造

私たちのブロックチェーンはブロックの配列で構成されています。ジェネシスブロックで初期化します。

type Blockchain struct {
    Blocks []*Block
}

func InitBlockChain() *Blockchain {
    return &Blockchain{[]*Block{Genesis()}}
}

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プルーフ・オブ・ワークとマイニング

ブロックを追加するには、ターゲット条件を満たすハッシュを見つける Proof-of-Work アルゴリズムが必要です。このプロセスには、ハッシュが目標の難易度を満たすまで Nonce をインクリメントし、ブロックが簡単に追加されないようにすることが含まれます。

ウォレットとトランザクション

ウォレットの機能をシミュレートするために、トランザクションに署名して検証するための RSA キーを生成します。

• ウォレットの作成: 各ウォレットには公開キーと秘密キーがあります。
• トランザクションの署名: トランザクションは、検証のために送信者の秘密キーによって署名されます。
• トランザクションの検証: 受信者は送信者の公開キーを使用してトランザクションを検証し、信頼性を確保できます。

例: ブロックチェーンの使用

ブロックチェーンの使用方法は次のとおりです:

1. ブロックチェーンを初期化します。
2. 参加者用のウォレットを作成します (アリスとボブなど)。
3. トランザクションを追加し、アリスの秘密鍵で署名し、新しいブロックに追加します。
4. 検証のためにブロックチェーンのコンテンツを表示します。

type Block struct {
    Hash         string
    Data         string
    PrevHash     string
    Nonce        int
    Transactions []*Transaction
}

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このプロジェクトは、ブロックチェーンのコアコンポーネントである構造化、ハッシュ化、プルーフオブワークマイニング、デジタル署名によるトランザクション検証をカバーしています。当社の SHA-256 ハッシュにより、各ブロックの安全で一意の識別子が確保され、RSA ベースのウォレットにより基本的なトランザクション検証が追加されます。

このブロックチェーン実装は簡略化されたモデルです。これをさらに発展させるには、次のことができます:

• ブロック用の永続ストレージを追加します。
• ピアツーピア ネットワーキングを実装します。
• トランザクションにさらに高度な検証を追加します。

完全な実装を最初から確認するには、次のリポジトリを参照してください:

テサルツリー / ブロックチェーン-golang

Golang でのブロックチェーンの実装

Golang でのブロックチェーンの実装

Go でのブロックチェーン実装。ブロックチェーン テクノロジーの重要な概念を示します。このプロジェクトには、基本的なブロック構造、Proof-of-Work コンセンサス、暗号トランザクション署名、ブロック検証が含まれています。

特徴

• ブロック構造: 各ブロックはデータ、ハッシュ、前のハッシュ リンク、ノンス、トランザクションを保持します。
• Proof of Work (PoW): ブロックチェーンの整合性を維持するために、md5 ハッシュを使用したproof-of-work システムを実装します。
• ウォレットとトランザクション: ウォレット、トランザクションの作成、署名、検証用の RSA キー ペアをサポートします。
• ジェネシス ブロック: Coinbase トランザクションでジェネシス (最初) ブロックを自動的に作成します。
• CLI デモ: ブロックチェーン上のブロック、トランザクション、検証の作成を示します。

インストール

前提条件

• Go バージョン 1.16 以降。

セットアップ

• リポジトリのクローンを作成します:

type Block struct {
    Hash         string
    Data         string
    PrevHash     string
    Nonce        int
    Transactions []*Transaction
}

• プロジェクトを実行します:

func (b *Block) ComputeHash() {
    data := b.Data + b.PrevHash
    hash := sha256.Sum256([]byte(data))
    b.Hash = hex.EncodeToString(hash[:])
}

GitHub で表示

以上がGolang でシンプルなブロックチェーンを構築するの詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。