在 Golang 中建立簡單的區塊鏈

在本文中，我們將嘗試使用 Go 來建立基本的區塊鏈。我們將介紹使用 SHA-256 進行區塊結構、雜湊和交易驗證的要點，SHA-256 比 MD5 更安全。

為什麼選擇區塊鏈？

Go 是一種高效且易於學習的語言，非常適合涉及並發性和速度的項目，這兩者對於區塊鏈實施都至關重要。

---

區塊鏈基礎知識

區塊鏈是一系列透過加密雜湊連結的區塊。每個區塊包含：

• 資料：儲存在區塊中的信息，例如交易詳細資訊。
• 雜湊：區塊內容的 SHA-256 雜湊值。
• 前一個雜湊值：前一個區塊的雜湊值，將區塊連結在一起。
• Nonce：挖礦中用來調整雜湊值的值。

透過此設置，我們確保鏈中的每個區塊都是唯一可識別且防篡改的。

---

定義區塊結構

在 Go 中，我們用 Data、Hash、PrevHash、Nonce 和 Transactions 欄位定義每個區塊。

type Block struct {
    Hash         string
    Data         string
    PrevHash     string
    Nonce        int
    Transactions []*Transaction
}

計算 SHA-256 雜湊值

為了保護每個區塊的安全，我們使用 SHA-256 根據區塊的資料和先前的雜湊來計算雜湊。

func (b *Block) ComputeHash() {
    data := b.Data + b.PrevHash
    hash := sha256.Sum256([]byte(data))
    b.Hash = hex.EncodeToString(hash[:])
}

創建創世區塊

創世區塊是我們區塊鏈中的第一個區塊，使用獨特的「coinbase」交易進行初始化以建立起點。

func Genesis() *Block {
    coinbaseTx := &Transaction{Sender: "Coinbase", Receiver: "Genesis", Amount: 0.0}
    return CreateBlock("Genesis Block", "", []*Transaction{coinbaseTx})
}

建構區塊鏈

我們的區塊鏈由一系列區塊組成。我們用創世塊初始化它。

type Blockchain struct {
    Blocks []*Block
}

func InitBlockChain() *Blockchain {
    return &Blockchain{[]*Block{Genesis()}}
}

---

工作量證明和挖礦

要新增區塊，我們需要一個工作量證明演算法來找出滿足目標條件的雜湊值。此過程涉及增加 Nonce 直到哈希滿足目標難度，確保不會輕易添加區塊。

錢包和交易

為了模擬錢包功能，我們產生 RSA 金鑰來簽署和驗證交易。

• 建立錢包：每個錢包都有一個公鑰和私鑰。
• 簽署交易：交易由發送者的私鑰簽署以進行驗證。
• 驗證交易：接收者可以使用發送者的公鑰驗證交易，確保真實性。

範例：使用區塊鏈

以下是我們如何使用區塊鏈：

1. 初始化區塊鏈。
2. 為參與者（例如 Alice 和 Bob）創建錢包。
3. 新增交易，使用 Alice 的私鑰對其進行簽名，然後將其新增至新區塊。
4. 顯示區塊鏈的內容以供驗證。

type Block struct {
    Hash         string
    Data         string
    PrevHash     string
    Nonce        int
    Transactions []*Transaction
}

---

該專案涵蓋了區塊鏈的核心組件——結構化、雜湊、工作量證明挖掘以及使用數位簽章的交易驗證。我們的 SHA-256 哈希確保每個區塊的安全且唯一的標識符，而基於 RSA 的錢包添加了基本的交易驗證。

這個區塊鏈實作是一個簡化的模型。要進一步開發它，您可以：

• 為區塊新增持久性儲存。
• 實作點對點網路。
• 為交易添加更複雜的驗證。

要從頭開始查看完整的實現，請參閱以下儲存庫：

主題樹 / 區塊鏈-golang

Golang 中的區塊鏈實施

Golang 中的區塊鏈實作

Go 中的區塊鏈實現，展示了區塊鏈技術的基本概念。該項目包括基本的區塊結構、工作量證明共識、加密交易簽名和區塊驗證。

特點

• 區塊結構：每個區塊保存資料、哈希、前一個哈希連結、隨機數和交易。
• 工作量證明 (PoW)：使用 md5 雜湊實現工作量證明系統來維護區塊鏈完整性。
• 錢包和交易：支援用於錢包、交易創建、簽署和驗證的 RSA 金鑰對。
• 創世區塊：使用 Coinbase 交易自動創建創世（第一個）區塊。
• CLI 演示：演示區塊鏈上的區塊創建、交易和驗證。

安裝

先決條件

• Go 1.16 或更高版本。

設定

• 複製儲存庫：

type Block struct {
    Hash         string
    Data         string
    PrevHash     string
    Nonce        int
    Transactions []*Transaction
}

• 運行項目：

func (b *Block) ComputeHash() {
    data := b.Data + b.PrevHash
    hash := sha256.Sum256([]byte(data))
    b.Hash = hex.EncodeToString(hash[:])
}

在 GitHub 上查看

以上是在 Golang 中建立簡單的區塊鏈的詳細內容。更多資訊請關注PHP中文網其他相關文章！