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【Golang】区块链练习（一）

article 2024/11/8 3:03:58

实现一个最简单的区块链结构

1. 定义区块结构

每个区块包含：

Index：区块的编号
Timestamp：区块创建的时间
Data：区块的数据（在这个示例中，我们将它简化为一个字符串）
PreviousHash：前一个区块的哈希值
Hash：当前区块的哈希值（通过计算所有区块信息来生成）

package main

import (
	"crypto/sha256"
	"encoding/hex"
	"fmt"
	"time"
)

// Block 结构体表示一个区块
type Block struct {
	Index        int
	Timestamp    string
	Data         string
	PreviousHash string
	Hash         string
}

// CreateBlock 创建一个新的区块
func CreateBlock(index int, timestamp, data, previousHash string) Block {
	block := Block{
		Index:        index,
		Timestamp:    timestamp,
		Data:         data,
		PreviousHash: previousHash,
	}
	// 计算当前区块的哈希值
	block.Hash = calculateHash(block)
	return block
}

// calculateHash 计算区块的哈希值
func calculateHash(block Block) string {
	record := fmt.Sprintf("%d%s%s%s", block.Index, block.Timestamp, block.Data, block.PreviousHash)
	hash := sha256.New()
	hash.Write([]byte(record))
	return hex.EncodeToString(hash.Sum(nil))
}

// CreateGenesisBlock 创建创世区块
func CreateGenesisBlock() Block {
	return CreateBlock(0, time.Now().String(), "Genesis Block", "0")
}

// CreateBlockchain 创建区块链
func CreateBlockchain() []Block {
	genesisBlock := CreateGenesisBlock()
	return []Block{genesisBlock}
}

// AddBlock 添加新的区块到区块链
func AddBlock(blockchain []Block, data string) []Block {
	previousBlock := blockchain[len(blockchain)-1]
	newBlock := CreateBlock(previousBlock.Index+1, time.Now().String(), data, previousBlock.Hash)
	return append(blockchain, newBlock)
}

func main() {
	// 创建区块链并添加一些区块
	blockchain := CreateBlockchain()
	blockchain = AddBlock(blockchain, "First block after Genesis")
	blockchain = AddBlock(blockchain, "Second block after Genesis")

	// 打印区块链
	for _, block := range blockchain {
		fmt.Printf("Index: %d\n", block.Index)
		fmt.Printf("Timestamp: %s\n", block.Timestamp)
		fmt.Printf("Data: %s\n", block.Data)
		fmt.Printf("Previous Hash: %s\n", block.PreviousHash)
		fmt.Printf("Hash: %s\n\n", block.Hash)
	}
}

解释：

Block结构体：每个区块包含一个 Index、Timestamp、Data（数据）、PreviousHash（前一个区块的哈希值）和 Hash（当前区块的哈希值）。
CreateBlock函数：该函数创建一个新的区块，并根据区块的内容计算其哈希值。
calculateHash函数：该函数计算区块内容的哈希值，通过拼接区块的各个字段，然后用 sha256 哈希算法生成哈希值。
CreateGenesisBlock函数：创建创世区块，创世区块是区块链的第一个区块，通常没有前一个区块。
CreateBlockchain函数：创建区块链并将创世区块添加到其中。
AddBlock函数：向区块链中添加新的区块。新块的 PreviousHash 是前一个区块的哈希。

Index: 0
Timestamp: 2024-11-07 10:00:00 +0000 UTC
Data: Genesis Block
Previous Hash: 0
Hash: f1a98be35dd3ad6b68d5c18f22079e6a86a3da38d9cb7c6310d4ffef6340c56b

Index: 1
Timestamp: 2024-11-07 10:00:01 +0000 UTC
Data: First block after Genesis
Previous Hash: f1a98be35dd3ad6b68d5c18f22079e6a86a3da38d9cb7c6310d4ffef6340c56b
Hash: a4160bcbb34376e4ef88db1a69f198df779d827f62c4b5a2f303fd18953cf029

Index: 2
Timestamp: 2024-11-07 10:00:02 +0000 UTC
Data: Second block after Genesis
Previous Hash: a4160bcbb34376e4ef88db1a69f198df779d827f62c4b5a2f303fd18953cf029
Hash: 3a1f16bb3a77f9ea015717e87a1d4607595ad1e8f908318c86e477f89e4d9826