使用go实现简易比特币区块链公链功能

使用go语言实现具备以下功能的简易区块链

  • 区块与区块链
  • 共识机制
  • 数据库
  • Cli命令行操作
  • 交易管理
  • 密码学
  • 数字签名
  • 交易缓存池
  • P2P网络管理

由于平时还要进行论文工作，项目不定时更新

2021.1.1实现了区块结构、区块链结构、工作量证明pow，剩下部分陆续更新

1.实现区块结构

package BLC

import (
	"bytes"
	"crypto/sha256"
	"time"
)

//实现一个最基本的区块结构
type Block struct {
	TimeStamp int64 //时间戳，区块产生的时间
	Heigth int64//区块高度（索引、号码）代表当前区块的高度
	PreBlockHash []byte//前一个区块（父区块）的哈希
	Hash []byte//当前区块的哈希
	Data []byte//交易数据
}
//创建一个新的区块
func NewBlock(height int64,preBlockHash []byte,Data []byte) *Block {
	var block Block
	block=Block{Heigth: height,PreBlockHash: preBlockHash,Data: Data,TimeStamp: time.Now().Unix()}
	block.SetHash()
	return &block
}
//计算区块哈希
func (b *Block)SetHash() {
	//int64转换成字节数组
	//高度转换
	heightBytes:=IntToHex(b.Heigth)
	//时间转换
	timeStampBytes:=IntToHex(b.TimeStamp)
//拼接所有属性进行hash
	blockBytes:=bytes.Join([][]byte{heightBytes,timeStampBytes,b.PreBlockHash,b.Data},[]byte{})
	hash:=sha256.Sum256(blockBytes)
	b.Hash=hash[:]
}

2.实现区块链结构

package BLC

type BlockChain struct {
	Blocks []*Block //存储有序的区块
}
//初始化区块链
func CreateBlockChainWithGenesisBlock() *BlockChain {
	//添加创世区块
	genesisBlock:=CreateGenesisBlock("the init of blockchain")

	return &BlockChain{[]*Block{genesisBlock}}
}
//添加新的区块到区块链中
func (bc *BlockChain)AddBlock(height int64,data []byte,prevBlockHash []byte){
	newBlock := NewBlock(height,prevBlockHash,data)
	bc.Blocks=append(bc.Blocks,newBlock)
}

3.实现工作量证明

package BLC

import (
	"bytes"
	"crypto/sha256"
	"fmt"
	"math/big"
)

//目标难度值，生成的hash前 targetBit 位为0才满足条件
const targetBit =16
//工作量证明
type ProofOfWork struct {
	Block *Block //对指定的区块进行验证
	target *big.Int //大数据存储
}
//创建新的pow对象
func NewProofOfWork(block *Block) *ProofOfWork {
	target:=big.NewInt(1)
	target=target.Lsh(target,256-targetBit)
	return &ProofOfWork{block,target}
}
//开始工作量证明
func (proofOfWork *ProofOfWork)Run() ([]byte,int64) {
	//数据拼接
	var nonce=0 //碰撞次数
	var hash [32]byte //生成的hash
	var hashInt big.Int //存储转换后的hash
	for {
		dataBytes:=proofOfWork.prepareData(nonce)
		hash=sha256.Sum256(dataBytes)
		hashInt.SetBytes(hash[:])
		fmt.Printf("hash:\r%x",hash)
		//难度比较
		if proofOfWork.target.Cmp(&hashInt)==1{
			break
		}
		nonce++
	}
	fmt.Printf("碰撞次数：%d\n",nonce)
	return hash[:],int64(nonce)
}
//准备数据，将区块属性拼接起来，返回字节数组
func (pow *ProofOfWork)prepareData(nonce int) []byte {
	data:=bytes.Join([][]byte{
		pow.Block.PreBlockHash,
		pow.Block.Data,
		IntToHex(pow.Block.TimeStamp),
		IntToHex(pow.Block.Heigth),
		IntToHex(int64(nonce)),
		IntToHex(targetBit),
	},[]byte{})
	return data
}

4.当前运行结果

到此这篇关于使用go实现简易比特币区块链公链功能的文章就介绍到这了,更多相关go实现比特币区块链公链内容请搜索我们以前的文章或继续浏览下面的相关文章希望大家以后多多支持我们！

赞 (0)

相关推荐

  • C++实现比特币系统的源码

    这是我最近写的一个近乎于完整的模拟比特币的代码,实际上还不够完整,不过已经能实现打包交易进入区块,然后挖矿了.这个程序是只有一个节点在挖矿,所以暂时也不涉及分布式系统的东西,还算比较简单容易理解.这个程序就是整个网络中一个节点的视角.分享出来希望对大家有所帮助. 部署过程就是把代码统统贴过去,要注意的就是代码中有两个文件的路径,要手动改一下,代码中有两个文件的路径,要手动改一下,代码中有两个文件的路径,要手动改一下,重要的事情说三遍,然后就可以运行,观察比特币挖矿过程啦!有问题欢迎提问. Blo

  • python程序实现BTC（比特币）挖矿的完整代码

    python程序实现BTC（比特币）挖矿的完整代码

    区块链的作业是比特币挖矿程序python实现,我做完了跟大家分享一波. 完整代码如下: #Author:Mr.Pan_学狂 #Finish_time:2020/11/22/22:34 import hashlib import time def find_gold():#参数D是难度系数 x = 0#算力初始值 Diffcult_number = str(input('请输入难度系数:')) print('开始挖矿!!') while True: x += 1 string = 'hello'

  • Go语言开发区块链只需180行代码(推荐)

    区块链开发用什么语言?通过本文你将使用Go语言开发自己的区块链(或者说用go语言搭建区块链).理解哈希函数是如何保持区块链的完整性.掌握如何用Go语言编程创造并添加新的块.实现多个节点通过竞争生成块.通过浏览器来查看整个链.了解所有其他关于区块链的基础知识. 但是,文章中将不会涉及工作量证明算法(PoW)以及权益证明算法(PoS)这类的共识算法,同时为了让你更清楚得查看区块链以及块的添加,我们将网络交互的过程简化了,关于 P2P 网络比如"全网广播"这个过程等内容将在后续文章中补上.

  • 普通人如何在区块链行业赚钱

    区块链的世界里,没有新鲜事. 技术是技术,通证(token,以前被翻译为"代币")是通证.通证是区块链网络的必然产物.代表着背后的技术应用,落地方向,潜在价值.也被称为"数字资产". 如何在区块链行业赚钱?我认真分析整理了一下币圈链圈的信息,总结如下: 1:通过挖矿等方式获得更多数量的数字资产.可以是"挖矿",也可以是"私募"兑换,也可以是"ic-o".形式大致就这么几种,目的是为了让你手里的数字资产的数量

  • JavaScript实现区块链

    几乎每个人都听说过像比特币和以太币这样的加密货币,但是只有极少数人懂得隐藏在它们背后的技术.在这篇文中,我将会用JavaScript来创建一个简单的区块链来演示它们的内部究竟是如何工作的.我将会称之为SavjeeCoin! 全文分为三个部分: part1:实现一个基本的区块链 part2:实现POW part3:交易与挖矿奖励 Part1:实现一个基本的区块链 区块链 区块链是由一个个任何人都可以访问的区块构成的公共数据库.这好像没什么特别的,不过它们有一个有趣的属性:它们是不可变的.一旦一个区

  • C++实现区块链的源码

    看了上面的算法,相信大家基本可以猜到,相对于比特币的限量的性质,对于本算法来说,难解程度的根本原因即为向量环路的迭代次数.迭代次数越多,则算法越难解,从而导致解题需要花费更多的时候,再基于这点,在数学上,当解题次数足够大时,效率会无限小,从而导致了解题时间无限长最后导致加密货币的发放无限小. 创世区块创建(部分大妈在前面有实现,而区块这一部分将会详细解答) void Make_First_Block() { Getpublickey(); blo.data = circle; blo.pre_h

  • 比特币上的数独游戏合约的实现代码

    比特币上的数独游戏合约的实现代码

    我们在 Bitcoin SV 上实现了一个数独游戏智能合约,利用之前介绍过的一种合约范式可以将游戏中寻找解题方案的过程外包上链.因为求解数独问题的计算工作量会随着其行列数快速增长,实际上它也是一个 NP-完全 问题.不过我们可以借由比特币智能合约巧妙地寻求答案,只需要验证答案提供者所给出的解答是否满足要求即可,这样即可以将复杂的求解计算过程实现链下外包. sCrypt 合约代码如下: import "util.scrypt"; import "array.scrypt&quo

  • Python实现类似比特币的加密货币区块链的创建与交易实例

    虽然有些人认为区块链是一个早晚会出现问题的解决方案,但是毫无疑问,这个创新技术是一个计算机技术上的奇迹.那么,究竟什么是区块链呢? 区块链 以比特币(Bitcoin)或其它加密货币按时间顺序公开地记录交易的数字账本. 更通俗的说,它是一个公开的数据库,新的数据存储在被称之为区块(block)的容器中,并被添加到一个不可变的链(chain)中(因此被称为区块链(blockchain)),之前添加的数据也在该链中.对于比特币或其它加密货币来说,这些数据就是一组组交易,不过,也可以是其它任何类型的数据

  • 使用go实现简易比特币区块链公链功能

    使用go实现简易比特币区块链公链功能

    使用go语言实现具备以下功能的简易区块链 区块与区块链 共识机制 数据库 Cli命令行操作 交易管理 密码学 数字签名 交易缓存池 P2P网络管理 由于平时还要进行论文工作,项目不定时更新 2021.1.1实现了区块结构.区块链结构.工作量证明pow,剩下部分陆续更新 1.实现区块结构 package BLC import ( "bytes" "crypto/sha256" "time" ) //实现一个最基本的区块结构 type Block s

  • go语言实现简易比特币系统钱包的原理解析

    钱包基础概念 广义上,钱包是一个应用程序,为用户提供交互界面.钱包控制用户访问权限.管理比特比地址及秘钥.跟踪余额.创建交易和签名交易 狭义上,即从程序员角度来看,"钱包"是指用于存储和管理用户秘钥的数据结构 钱包是私钥的容器,一般是通过结构化文件或简单数据库来实现的 钱包中并不包含比特币.比特币是被记录在比特币网络的区块链中,用户通过钱包中的密钥签名交易,从而控制网络中的比特币,在某种意义上,比特币钱包就是密钥链 钱包结构体 type Wallet struct { //私钥 Pri

  • go语言实现简易比特币系统之交易签名及校验功能

    介绍 签名的输入: 待签名的交易数据,包括输入和输出 引用的UTXO信息 私钥 签名的输出: 数字数字签名 公钥 签名的目的 证明交易所引用的UTXO的确属于付款人 证明交易的所有数据的确是付款人提供的,且未被修改过 签名中需要的数据 UTXO中的PubKeyHash,这描述了付款人 新生成UTXO中的PubKeyHash,这描述了收款人 由于每一笔交易都可能引用多个UTXO,因为多个UTXO可能存在于多条交易中.所以我们需要遍历所以的引用交易,并对他们逐个签名 签名过程 用解锁脚本解锁对应的U

  • C# 实现简易的串口监视上位机功能附源码下载

    实现上位机和下位机之间的通信,通常使用的是串口通信,接下来实现一个通过上位机和串口调试助手来完成串口通信测试. 首先创建一个WInfrom窗体应用工程文件,创建过程可参考  https://www.jb51.net/article/150973.htm 在创建好的工程下面,通过工具箱中已有的控件完成界面的搭建,如下图所示,为了方便初学者容易看懂程序,下图将控件的命名一并标注出来: 直接进入正题,将完整的工程代码黏贴出来: using System; using System.Collection

  • iOS应用设计模式开发中职责链(责任链)模式的实现解析

    iOS应用设计模式开发中职责链(责任链)模式的实现解析

    定义 为了避免请求发送者与接收者耦合在一起,让多个对象都有可能接收请求,将这些对象连接成一条链,并且沿着这条链传递请求,直到有对象处理它为止,职责链模式又称为责任链模式,它是一种对象行为型模式.(如果你接触过异常处理,那么套用异常处理机制可以更好地理解). 职责链可以是一条直线,也可以是一个环,还可以是一个树形结构,不过最常见的职责链是直线型,即沿着一条单向的链来传递请求.链上的每一个对象都是请求处理者,职责链模式可以将请求的处理者组织成一条链,并使请求沿着链传递,由链上的处理者对请求进行相应的

  • 从0编写区块链之用python解释区块链最基本原理

    人工智能和区块链诞生至今已经有了十几年,当这些技术出现时,人们都说他们会改变世界,但至今为止,这两项技术对现实的影响依然有限.从技术上看人工智能的原理其实是从大量数据中寻找规律或模式,但区块链的技术原理是什么呢?在我看来区块链的原理一直处于云里雾里,有很多近乎玄学的解释将其笼罩,有人从经济学解释,有人从社会学解释,从”人文“角度解释的区块链总是过于夸大其词,这些说法中往往又包含不良用心. 由此我想去芜存真,我们不用关心区块链如何”改变世界“,我们就从纯技术角度去探讨,其实区块链和人工智能一样,从

  • Python实现基于POS算法的区块链

    区块链中的共识算法 在比特币公链架构解析中,就曾提到过为了实现去中介化的设计,比特币设计了一套共识协议,并通过此协议来保证系统的稳定性和防攻击性. 并且我们知道,截止目前使用最广泛,也是最被大家接受的共识算法,是我们先前介绍过的POW(proof of work)工作量证明算法.目前市值排名前二的比特币和以太坊也是采用的此算法. 虽然POW共识算法取得了巨大的成功,但对它的质疑也从来未曾停止过. 其中最主要的一个原因就是电力消耗.据不完全统计,基于POW的挖矿机制所消耗的电量是非常巨大的,甚至比

  • python区块链实现简版工作量证明

    目录 说明 回顾 工作量证明 哈希计算 Hashcash 实现 说明 本文根据https://github.com/liuchengxu/blockchain-tutorial的内容,用python实现的,但根据个人的理解进行了一些修改,大量引用了原文的内容.文章末尾有"本节完整源码实现地址". 回顾 在上一节,我们构造了一个非常简单的数据结构 – 区块,它也是整个区块链数据库的核心.目前所完成的区块链原型,已经可以通过链式关系把区块相互关联起来:每个块都与前一个块相关联. 但是,当前

  • 你应该知道的区块链运作7个核心技术

    你应该知道的区块链运作7个核心技术

    区块链运作的7个核心技术,你知道几个? 1.区块链的链接 顾名思义,区块链即由一个个区块组成的链.每个区块分为区块头和区块体(含交易数据)两个部分.区块头包括用来实现区块链接的前一区块的哈希(PrevHash)值(又称散列值)和用于计算挖矿难度的随机数(nonce).前一区块的哈希值实际是上一个区块头部的哈希值,而计算随机数规则决定了哪个矿工可以获得记录区块的权力. 2.共识机制 区块链是伴随比特币诞生的,是比特币的基础技术架构.可以将区块链理解为一个基于互联网的去中心化记账系统.类似比特币这样

随机推荐