在 Golang 中构建简单的区块链

在本文中，我们将尝试使用 Go 构建基本的区块链。我们将介绍使用 SHA-256 进行区块结构、散列和交易验证的要点，SHA-256 比 MD5 更安全。

为什么选择区块链？

Go 是一种高效且易于学习的语言，非常适合涉及并发性和速度的项目，这两者对于区块链实施都至关重要。

---

区块链基础知识

区块链是一系列通过加密哈希链接的区块。每个块包含：

• 数据：存储在区块中的信息，例如交易详细信息。
• 哈希：区块内容的 SHA-256 哈希值。
• 前一个哈希值：前一个区块的哈希值，将区块链接在一起。
• Nonce：挖矿中用于调整哈希值的值。

通过此设置，我们确保链中的每个区块都是唯一可识别且防篡改的。

---

定义块结构

在 Go 中，我们用 Data、Hash、PrevHash、Nonce 和 Transactions 字段定义每个块。

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

计算 SHA-256 哈希值

为了保护每个块的安全，我们使用 SHA-256 根据块的数据和之前的哈希来计算哈希。

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

创建创世区块

创世区块是我们区块链中的第一个区块，使用独特的“coinbase”交易进行初始化以建立起点。

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

构建区块链

我们的区块链由一系列区块组成。我们用创世块初始化它。

type Blockchain struct {
    Blocks []*Block
}

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

---

工作量证明和挖矿

要添加区块，我们需要一个工作量证明算法来查找满足目标条件的哈希值。此过程涉及增加 Nonce 直到哈希满足目标难度，确保不会轻易添加区块。

钱包和交易

为了模拟钱包功能，我们生成 RSA 密钥来签名和验证交易。

• 创建钱包：每个钱包都有一个公钥和私钥。
• 签署交易：交易由发送者的私钥签名以进行验证。
• 验证交易：接收者可以使用发送者的公钥验证交易，确保真实性。

示例：使用区块链

以下是我们如何使用区块链：

1. 初始化区块链。
2. 为参与者（例如 Alice 和 Bob）创建钱包。
3. 添加交易，使用 Alice 的私钥对其进行签名，然后将其添加到新区块中。
4. 显示区块链的内容以供验证。

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

---

该项目涵盖了区块链的核心组件——结构化、散列、工作量证明挖掘以及使用数字签名的交易验证。我们的 SHA-256 哈希确保每个块的安全且唯一的标识符，而基于 RSA 的钱包添加了基本的交易验证。

这个区块链实现是一个简化的模型。要进一步开发它，您可以：

• 为块添加持久存储。
• 实施点对点网络。
• 为交易添加更复杂的验证。

要从头开始查看完整的实现，请参阅以下存储库：

主题树 / 区块链-golang

Golang 中的区块链实施

Golang 中的区块链实施

Go 中的区块链实现，展示了区块链技术的基本概念。该项目包括基本的区块结构、工作量证明共识、加密交易签名和区块验证。

特点

• 区块结构：每个区块保存数据、哈希、前一个哈希链接、随机数和交易。
• 工作量证明 (PoW)：使用 md5 哈希实现工作量证明系统来维护区块链完整性。
• 钱包和交易：支持用于钱包、交易创建、签名和验证的 RSA 密钥对。
• 创世区块：使用 Coinbase 交易自动创建创世（第一个）区块。
• CLI 演示：演示区块链上的区块创建、交易和验证。

安装

先决条件

• Go 1.16 或更高版本。

设置

• 克隆存储库：

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

• 运行项目：

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

在 GitHub 上查看

以上是在 Golang 中构建简单的区块链的详细内容。更多信息请关注PHP中文网其他相关文章！