So implementieren Sie Blockspeicher mit PHP

Blockspeicher ist eine neue Datenspeichermethode, die in Blockchain-Technologien wie Bitcoin und Ethereum weit verbreitet ist. Als häufig verwendete Back-End-Programmiersprache verfügt PHP über relativ leistungsstarke Datenverarbeitungsfunktionen und kann auch Blockspeicherfunktionen implementieren. In diesem Artikel wird erläutert, wie Sie PHP zur Implementierung von Blockspeicher verwenden.

1. Was ist Blockspeicher, auch bekannt als verteilte Datenbank, ist eine Datenbank, die aus mehreren auf mehreren Computern verstreuten Knoten besteht. Diese Knoten können über Netzwerke wie das Internet miteinander verbunden werden und zusammenarbeiten, um die Datenspeicherung und -freigabe abzuschließen. Der Grund, warum Blockspeicher sicherer und nicht manipulierbarer sind als herkömmliche Datenbanken, liegt darin, dass er Hash-Chain-Technologie verwendet, um Datenintegrität und -zuverlässigkeit sicherzustellen.

2. Schritte zum Implementieren von Blockspeicher in PHP

Erstellen Sie eine Blockchain-Klasse

1. Definieren Sie eine Klasse mit dem Namen BlockChain und legen Sie die folgenden Attribute fest: $chain, $pending_transactions und $mining_reward. Darunter ist $chain eine Kettenstruktur, die alle Blöcke speichert; $pending_transactions speichert Transaktionen, die verpackt werden; $mining_reward wird zum Speichern von Mining-Belohnungen verwendet.

Genesis-Block hinzufügen

2. Der Genesis-Block ist der erste Block der Blockchain und muss manuell hinzugefügt werden. Definieren Sie eine Methode namens create_genesis_block in der BlockChain-Klasse, um den Genesis-Block zu erstellen.

Neuen Block hinzufügen

3. Definieren Sie eine Methode namens add_block in der BlockChain-Klasse, um einen neuen Block hinzuzufügen. Die Funktion dieser Methode besteht darin, der Blockchain neue Blöcke hinzuzufügen und alle ausstehenden Transaktionen zu aktualisieren. Der Code lautet wie folgt:

function add_block($new_block) {
  $new_block->previous_hash = $this->get_last_block()->hash;
  $new_block->mine_block($this->mining_reward);

  array_push($this->chain, $new_block);

  // Update pending transactions
  $this->pending_transactions = array();
  $this->pending_transactions[] = new Transaction(null, $this->mining_reward);
}

Erstellen Sie eine Blockdatenstruktur.

4. Definieren Sie in der BlockChain-Klasse eine Klasse mit dem Namen Block, die die Attribute $index, $timestamp, $transactions, $ previous_hash und $hash enthält.

Implementieren Sie den Mining-Algorithmus

5. Implementieren Sie in der Block-Klasse den Mining-Algorithmus, um die Sicherheit und Zuverlässigkeit der Blockchain zu gewährleisten. Die Hauptfunktion des Mining-Algorithmus besteht darin, den Hash-Wert des Blocks zu berechnen und die Mining-Geschwindigkeit basierend auf dem Schwierigkeitskoeffizienten und der Anzahl der Transaktionen anzupassen. Das Folgende ist der Implementierungscode des Mining-Algorithmus:

function mine_block($mining_reward) {
  $this->timestamp = time();
  $transaction = new Transaction(null, $mining_reward);
  array_push($this->transactions, $transaction);

  $this->hash = $this->calculate_hash();
  while(substr($this->hash, 0, 4) !== "0000") {
    $this->nonce++;
    $this->hash = $this->calculate_hash();
  }
}

Transaktionen implementieren

6. In der Block-Klasse definieren Sie eine Klasse mit dem Namen Transaction, die drei Attribute enthält: $from_address, $to_address und $amount. Die Kernfunktion der Transaktion besteht darin, Vermögenswerte zu übertragen. Der Implementierungscode lautet wie folgt:

class Transaction {
  public $from_address;
  public $to_address;
  public $amount;

  public function __construct($from_address, $to_address, $amount) {
    $this->from_address = $from_address;
    $this->to_address = $to_address;
    $this->amount = $amount;
  }
}

Implementieren Sie den Hash-Algorithmus.

7. Implementieren Sie in der Block-Klasse den Hash-Algorithmus, um den Hash-Wert des Blocks zu berechnen. Der Hash-Algorithmus kann SHA256 verwenden und der Implementierungscode lautet wie folgt:

function calculate_hash() {
  return hash("sha256", $this->index . $this->previous_hash . $this->timestamp . json_encode($this->transactions) . $this->nonce);
}

3. Beispiel für die Verwendung von PHP zur Implementierung der Blockspeicherung

Nachfolgend finden Sie ein einfaches Blockchain-Beispiel, das zeigt, wie PHP zur Implementierung der Blockspeicherfunktion verwendet wird :

index = $index;
    $this->timestamp = time();
    $this->transactions = $transactions;
    $this->previous_hash = $previous_hash;
    $this->hash = $this->calculate_hash();
  }

  function calculate_hash() {
    return hash("sha256", $this->index . $this->previous_hash . $this->timestamp . json_encode($this->transactions) . $this->nonce);
  }

  function mine_block($difficulty) {
    while(substr($this->hash, 0, $difficulty) !== str_repeat("0", $difficulty)) {
      $this->nonce++;
      $this->hash = $this->calculate_hash();
    }

    echo "Block mined: " . $this->hash . "
";
  }
}

class BlockChain {
  public $chain;
  public $difficulty;
  public $pending_transactions;
  public $mining_reward;

  public function __construct() {
    $this->chain = array();
    array_push($this->chain, $this->create_genesis_block());
    $this->difficulty = 2;
    $this->pending_transactions = array();
    $this->mining_reward = 100;
  }

  function create_genesis_block() {
    return new Block(0, array(), "0");
  }

  function add_transaction($transaction) {
    array_push($this->pending_transactions, $transaction);
  }

  function get_last_block() {
    return $this->chain[sizeof($this->chain)-1];
  }

  function mine_pending_transactions($mining_reward_address) {
    $block = new Block(sizeof($this->chain), $this->pending_transactions, $this->get_last_block()->hash);
    $block->mine_block($this->difficulty);

    echo "Block successfully mined!
";

    array_push($this->chain, $block);

    $this->pending_transactions = array();
    $this->pending_transactions[] = new Transaction(null, $mining_reward_address, $this->mining_reward);
  }

  function get_balance($address) {
    $balance = 0;
    foreach($this->chain as $block) {
      foreach($block->transactions as $transaction) {
        if($transaction->from_address === $address) {
          $balance -= $transaction->amount;
        }

        if($transaction->to_address === $address) {
          $balance += $transaction->amount;
        }
      }
    }
    return $balance;
  }

  function is_chain_valid() {
    for($i = 1; $i < sizeof($this->chain); $i++) {
      $current_block = $this->chain[$i];
      $previous_block = $this->chain[$i-1];

      if($current_block->hash !== $current_block->calculate_hash() ||
        $current_block->previous_hash !== $previous_block->hash) {
        return false;
      }

      return true;
    }
  }
}

class Transaction {
  public $from_address;
  public $to_address;
  public $amount;

  public function __construct($from_address, $to_address, $amount) {
    $this->from_address = $from_address;
    $this->to_address = $to_address;
    $this->amount = $amount;
  }
}

$blockchain = new BlockChain();

$blockchain->add_transaction(new Transaction("address1", "address2", 100));
$blockchain->add_transaction(new Transaction("address2", "address1", 50));

echo "Starting the miner...
";
$blockchain->mine_pending_transactions("miner1");

echo "Balance of miner1 is " . $blockchain->get_balance("miner1") . "
";
echo "Balance of address1 is " . $blockchain->get_balance("address1") . "
";
echo "Balance of address2 is " . $blockchain->get_balance("address2") . "
";

echo "Starting the miner again...
";
$blockchain->mine_pending_transactions("miner2");

echo "Balance of miner1 is " . $blockchain->get_balance("miner1") . "
";
echo "Balance of address1 is " . $blockchain->get_balance("address1") . "
";
echo "Balance of address2 is " . $blockchain->get_balance("address2") . "
";

?>

IV. Zusammenfassung

In diesem Artikel wird die Methode zur Verwendung von PHP zur Implementierung von Blockspeichern vorgestellt, von der Erstellung von Blockchain-Klassen über das Hinzufügen von Genesis-Blöcken, das Hinzufügen neuer Blöcke, die Erstellung von Blockdatenstrukturen, die Implementierung von Mining-Algorithmen, die Implementierung von Transaktionen usw Dieser Aspekt wird ausführlich erläutert und eine spezifische Code-Implementierung angegeben. Ich hoffe, dass dieser Artikel PHP-Programmierern helfen kann, die Prinzipien und Implementierungsmethoden der Blockspeicherung besser zu verstehen und sie auf tatsächliche Projekte in der Praxis anzuwenden.

Das obige ist der detaillierte Inhalt vonSo implementieren Sie Blockspeicher mit PHP. Für weitere Informationen folgen Sie bitte anderen verwandten Artikeln auf der PHP chinesischen Website!