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GO语言实现区块链POW共识算法——区块定义与数据序列化

imtoken冷钱包app 2023-10-30 05:10:07

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区块链POW共识算法

在区块链分布式系统中,共识算法体系是它的灵魂,POW是工作量证明,证明你做了一定的工作量。 (按劳分配,法术强度)

块定义和数据序列化

在我们实现pow之前,我们需要搭建好区块链的基础架子(相当于一个工作目标),我们可以简化比特币的基础结构比特币采用了pow共识算法,写出最简单的区块数据结构,然后使用分片来存储生成的区块和使用哈希链接它们。 代码:

比特币算法原理_比特币采用了pow共识算法_比特币的共识

1.定义块结构

创建block.go文件 go type Block struct { Timestamp int64 //时间戳 Data []byte //数据字段 PrevBlockHash []byte //上一个区块哈希值 Hash []byte //当前区块哈希 }

2.区块计算哈希值

比特币的共识_比特币采用了pow共识算法_比特币算法原理

实现哈希计算函数 go //区块设置内部哈希方法 func (b *Block)SetHash(){ //将时间戳转换为[]byte timestamp:=[]byte(strconv.FormatInt(b.Timestamp,10) ) //加入前面区块头的hash、交易信息、时间戳:=bytes.Join([][]byte{b.PrevBlockHash,b.Data,timestamp},[]byte{}) //计算hash值这个块 hash:=sha256.Sum256(headers) b.Hash=hash[:] }

3. 创世块创建

```go //创建区块,返回区块指针 func NewBlock(data string,PrevBlockHash []byte)*Block{ //构造区块 block:=&Block{time.Now().Unix(),[]byte(data ),PrevBlockHash,[]byte{}} //设置哈希块.SetHash()返回块}

比特币的共识_比特币采用了pow共识算法_比特币算法原理

//创世块创建,返回创世块指针 func NewGenesisBlock()*Block{ return NewBlock("Genesis Block",[]byte{})

```

4. 区块链功能的实现

比特币的共识_比特币采用了pow共识算法_比特币算法原理

区块链是使用 Block 指针类型的切片实现的

创建blockchain.go文件 go //Blockchain: a pointer slice of a block type Blockcahin struct { Blocks []*Block } //为BlockChain添加AddBlock方法(添加指向切片的指针) //Add block func (bc Blockcahin) AddBlock(data string) { //获取上一个区块信息 PrevBlock:=bc.Blocks[len(bc.Blocks)-1] newBlock:=NewBlock(data,PrevBlock.Hash) bc.Blocks=append(bc.Blocks , newBlock) } //准备NewBlockchain函数,通过创世块创建和初始化区块链。 func NewBlockchain()*Blockcahin { return &Blockcahin{[]*Block{NewGenesisBlock()}} }

5.测试与使用

比特币采用了pow共识算法_比特币算法原理_比特币的共识

```go package main import ( "fmt" )

func main() { //初始化 bc:=NewBlockchain() //创建区块记录 bc.AddBlock("小明给了我1ETH") bc.AddBlock("小芳给了我2ETH") //遍历_, block : = range bc.Blocks { fmt.Printf("prev,hash:%x\n",block.PrevBlockHash) fmt.Printf("Data:%s\n",block.Data) fmt.Printf("Hash: % x\n", block.Hash) fmt. 打印输入()

}}```

注意:如果不在GOPATH目录下,需要设置go mod

最后看看目录结构:

image.png