Golang implémente la blockchain

Actuellement, avec la prospérité du marché des monnaies virtuelles et le développement de la technologie blockchain, la blockchain est devenue un sujet de grande préoccupation. En termes de caractéristiques, la blockchain est une technologie utilisée pour maintenir des bases de données distribuées. Sa décentralisation et sa crédibilité uniques peuvent protéger efficacement l'authenticité des données. Bitcoin, la monnaie virtuelle la plus populaire à l’heure actuelle, est l’un des outils financiers appliquant la technologie blockchain. Dans ce contexte, cet article expliquera comment utiliser Golang pour implémenter un exemple simple de blockchain.

1. Connaissances de base de la blockchain

Avant de commencer à présenter comment utiliser Golang pour implémenter une blockchain, nous devons d'abord comprendre quelques concepts de base :

1. Qu'est-ce qu'un bloc ?

Un bloc est une structure de données qui contient plusieurs données, telles que des informations sur les transactions, des horodatages, des en-têtes de bloc, etc. en même temps, il enregistre également la valeur de hachage du bloc précédent, formant une structure de liste chaînée immuable.

2. Qu'est-ce que le hachage ?

Le hachage fait référence à une méthode de compression d'un message de n'importe quelle longueur dans un résumé de message de longueur fixe. Les fonctions de hachage peuvent convertir des données de n'importe quelle taille en ensembles de données plus petits et sont couramment utilisées en cryptographie et en vérification de l'intégrité des données. Dans une blockchain, une fonction de hachage est utilisée pour relier le bloc précédent au bloc suivant, formant ainsi une structure en chaîne.

3. Qu'est-ce qu'une preuve de travail ?

Dans la blockchain, afin de mieux maintenir l'authenticité et la crédibilité des données, une méthode appelée preuve de travail est adoptée. L'idée principale est d'ajouter un mécanisme de nombres aléatoires difficiles à calculer dans la blockchain, de sorte que les mineurs doivent effectuer certains calculs pour obtenir le « droit de preuve » et ensuite obtenir des récompenses Bitcoin. Ce mécanisme évite efficacement toute possibilité de falsification.

4. Qu’est-ce que Bitcoin ?

Bitcoin est une monnaie virtuelle créée en 2009 par Satoshi Nakamoto. Il est basé sur la technologie blockchain et adopte les caractéristiques de décentralisation, d’anonymat et d’immuabilité. Contrairement aux monnaies traditionnelles, le Bitcoin a une offre totale fixe et l’offre diminuera progressivement à l’avenir. Il connaît donc une forte pénurie et est devenu un domaine qui attire actuellement un grand nombre d’investisseurs, de mineurs et de programmeurs.

2. Comment implémenter une blockchain simple dans Golang ?

Après avoir compris les connaissances de base de la blockchain, nous pouvons commencer à présenter comment utiliser Golang pour écrire une blockchain simple.

Tout d'abord, nous devons définir la structure du bloc, qui comprend des variables membres telles que les informations de transaction, les horodatages et les hachages :

type Block struct {

Timestamp     int64          // 时间戳
Data          []byte         // 交易信息
PrevBlockHash []byte         // 前一个区块的哈希
Hash          []byte         // 当前区块的哈希
Nonce         uint32         // 工作量证明计数器

}

Sur cette base, nous pouvons définir une structure blockchain, qui comprend une liste chaînée de tous les blocs et de quelques autres variables membres :

tapez Blockchain struct {

blocks []*Block             // 区块链
difficulty uint32           // 工作量证明难度

}

Ensuite, nous devons initialiser la blockchain, générer un bloc Genesis et l'ajouter à la structure de la blockchain Dans le corps :

func NewBlockchain() *Blockchain {

genesisBlock := NewGenesisBlock()
return &Blockchain{[]*Block{genesisBlock}, 1}

}

func NewGenesisBlock() *Block {

return NewBlock("Genesis Block", []byte{})

}

Ensuite, nous devons effectuer des calculs de preuve de travail pour obtenir les droits de vérification du mineur. Lors d'une implémentation spécifique, nous exigeons que le hachage de bloc réponde à un certain nombre de « 0 » de tête pour être considéré comme un calcul réussi. Dans le même temps, puisque le hachage dans la blockchain est référencé par le hachage du bloc précédent, chaque fois qu'un nouveau bloc est ajouté, la valeur de hachage doit être mise à jour, sinon la chaîne entière deviendra invalide.

func (b *Block) HashTransactions() []byte {

var txHashes [][]byte
var txHash [32]byte

for _, tx := range b.Transactions {
    txHashes = append(txHashes, tx.ID)
}

txHash = sha256.Sum256(bytes.Join(txHashes, []byte{}))
return txHash[:]

}

func NewBlock(data string, prevBlockHash []byte) *Block {

block := &Block{time.Now().Unix(), []byte(data), prevBlockHash, []byte{}}
pow := NewProofOfWork(block)
nonce, hash := pow.Run()

block.Hash = hash[:]
block.Nonce = nonce

return block

}

func (pow *ProofOfWork) Run() (uint32, []byte) {

var hashInt big.Int
var hash [32]byte
nonce := uint32(0)

for nonce < maxNonce {
    data := pow.prepareData(nonce)
    hash = sha256.Sum256(data)

    hashInt.SetBytes(hash[:])

    if hashInt.Cmp(pow.target) == -1 {
        break
    } else {
        nonce++
    }
}

return nonce, hash[:]

}

Enfin, nous pouvons interagir avec la blockchain en définissant des protocoles RPC pertinents, tels que l'ajout d'un nouveau bloc, l'interrogation d'informations sur la blockchain, etc. Le but de cet article n’est pas d’introduire les détails de l’implémentation de RPC, je n’entrerai donc pas dans les détails.

3. Résumé

En tant que l'un des domaines technologiques qui ont attiré beaucoup d'attention ces dernières années, la blockchain a de larges perspectives d'application dans de nombreux domaines tels que la finance et l'Internet des objets. Dans ce processus, Golang est également devenu un excellent choix pour la mise en œuvre de la blockchain grâce à ses hautes performances uniques et sa prise en charge des coroutines. Cet article présente les concepts de base de la blockchain et la méthode d'utilisation de Golang pour mettre en œuvre la blockchain, en espérant que les lecteurs pourront mieux comprendre et appliquer la technologie blockchain.

Ce qui précède est le contenu détaillé de. pour plus d'informations, suivez d'autres articles connexes sur le site Web de PHP en chinois!