Golang melaksanakan blockchain

Pada masa ini, dengan kemakmuran pasaran mata wang maya dan pembangunan teknologi blockchain, blockchain telah menjadi topik yang sangat membimbangkan. Dari segi ciri, blockchain ialah teknologi yang digunakan untuk mengekalkan pangkalan data yang diedarkan Penyahpusatan dan kredibilitinya yang unik dapat melindungi keaslian data. Bitcoin, mata wang maya paling popular pada masa ini, adalah salah satu alat kewangan yang menggunakan teknologi blockchain. Berdasarkan latar belakang ini, artikel ini akan membincangkan cara menggunakan golang untuk melaksanakan contoh blockchain yang mudah.

1. Pengetahuan asas blockchain

Sebelum kita mula memperkenalkan cara menggunakan golang untuk melaksanakan blockchain, kita mesti terlebih dahulu memahami beberapa konsep asas:

1. Apa adalah blok?

Blok ialah struktur data yang mengandungi berbilang data, seperti maklumat transaksi, cap masa, pengepala blok, dsb. pada masa yang sama, ia juga menyimpan nilai cincang blok sebelumnya, membentuk Struktur senarai terpaut yang tidak boleh diubah.

2. Apakah cincang?

Pencincangan merujuk kepada kaedah memampatkan mesej dalam sebarang panjang ke dalam ringkasan mesej panjang tetap. Fungsi hash boleh menukar data dalam sebarang saiz kepada set data yang lebih kecil dan biasanya digunakan dalam kriptografi dan pengesahan integriti data. Dalam rantaian blok, fungsi cincang digunakan untuk menghubungkan blok sebelumnya ke blok seterusnya, dengan itu membentuk struktur rantai.

3. Apakah bukti kerja?

Dalam blockchain, untuk mengekalkan ketulenan dan kredibiliti data dengan lebih baik, kaedah yang dipanggil bukti kerja diguna pakai. Idea utama adalah untuk menambah mekanisme nombor rawak yang sukar dikira dalam blockchain, supaya pelombong perlu melalui pengiraan tertentu untuk mendapatkan "hak pembuktian" dan kemudian mendapatkan ganjaran Bitcoin. Mekanisme ini berkesan mengelakkan kemungkinan gangguan.

4. Apakah itu Bitcoin?

Bitcoin ialah mata wang maya yang dicipta pada tahun 2009 oleh Satoshi Nakamoto. Ia berdasarkan teknologi blockchain dan mengamalkan ciri-ciri desentralisasi, tidak mahu dikenali dan tidak berubah. Tidak seperti mata wang tradisional, Bitcoin mempunyai jumlah bekalan tetap dan bekalan akan beransur-ansur berkurangan pada masa hadapan Oleh itu, ia mempunyai kekurangan yang kuat dan telah menjadi kawasan yang pada masa ini menarik sejumlah besar pelabur, pelombong dan pengaturcara.

2. Bagaimana untuk melaksanakan blockchain mudah dalam golang?

Setelah memahami pengetahuan asas blockchain, kita boleh mula memperkenalkan cara menggunakan golang untuk menulis blockchain yang mudah.

Pertama, kita perlu mentakrifkan struktur blok, yang termasuk pembolehubah ahli seperti maklumat transaksi, cap masa dan cincang:

taip Blok 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

}

Atas dasar ini, kita boleh mentakrifkan struktur rantaian blok, yang termasuk senarai terpaut semua blok dan beberapa pembolehubah ahli lain:

taip Struktur Rantaian Blok {

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

}

Kemudian, kita perlu memulakan blockchain, menjana blok genesis dan menambahnya pada struktur blockchain:

func NewBlockchain() *Blockchain {

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

}

func NewGenesisBlock() *Blok {

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

}

Seterusnya, kita perlu melakukan pengiraan bukti kerja untuk mendapatkan hak pengesahan pelombong. Semasa pelaksanaan khusus, kami memerlukan cincangan blok mesti memenuhi bilangan "0s terkemuka" tertentu untuk dianggap sebagai pengiraan yang berjaya. Pada masa yang sama, memandangkan cincang dalam blok dirujuk oleh cincang blok sebelumnya, setiap kali blok baharu ditambah, nilai cincang mesti dikemas kini, jika tidak, keseluruhan rantai akan menjadi tidak sah.

func (b *Blok) HashTransactions() []bait {

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(rentetan data, prevBlockHash []bait) *Blok {

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 *ProofWork) 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[:]

}

Akhir sekali, kita boleh mentakrifkan yang berkaitan Protokol RPC digunakan untuk melakukan interaksi arahan pada blokchain, seperti menambah blok baharu, menanya maklumat blokchain, dsb. Tujuan artikel ini bukan untuk memperkenalkan perincian pelaksanaan RPC, jadi saya tidak akan menerangkan secara terperinci.

3. Ringkasan

Sebagai salah satu bidang teknologi yang telah menarik perhatian ramai sejak beberapa tahun kebelakangan ini, blockchain mempunyai prospek aplikasi yang luas dalam banyak bidang seperti kewangan dan Internet of Things. Dalam proses ini, golang juga telah menjadi pilihan terbaik untuk pelaksanaan blockchain dengan prestasi tinggi yang unik dan sokongan coroutine. Artikel ini memperkenalkan konsep asas rantaian blok dan kaedah penggunaan golang untuk melaksanakan rantaian blok, dengan harapan pembaca dapat lebih memahami dan menggunakan teknologi rantaian blok.

Atas ialah kandungan terperinci Golang melaksanakan blockchain. Untuk maklumat lanjut, sila ikut artikel berkaitan lain di laman web China PHP!