三分钟搭建一个简易的区块链原型

区块链是一种去中心化、不可篡改的分布式账本。

了解区块链的构成以及基本的原理对于初学者非常重要。本文将使用Java语言搭建最简单的区块链原型。

区块

建立Block类�，具有以下属性：

    private String mTimestamp;
    private String mPrevBlockHash;
    private String mHash;
    private String mData;

• mTimestamp 时间戳，表示当前区块创建时的时间
• mPrevBlockHash前一块�区块的hash
• mData 当前区块所保存的信息
• mHash 当前区块的�hash（当前区块��所有信息拼接后产生的hash）

在初始化区块时需要前一块区块�preHash和当前区块的data

 public Block(String data, String prehash) {
        this.mData = data;
        this.mPrevBlockHash = prehash;
        this.setHash();
    }

   private void setHash() {
        SimpleDateFormat df = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd HH:mm:ss");//设置日期格式
        mTimestamp = df.format(new Date());
        String headers = mTimestamp + mPrevBlockHash + mData;
        mHash = block.SHA(headers, "SHA-256");

    }

Hash

在Java中如何�计算SHA-256值呢？

public static String SHA(final String strText, final String strType) {
        // 返回值
        String strResult = null;
        // 是否是有效字符串
        if (strText != null && strText.length() > 0) {
            try {
                // SHA 加密开始
                // 创建加密对象 并傳入加密類型
                MessageDigest messageDigest = MessageDigest.getInstance(strType);
                // 传入要加密的字符串
                messageDigest.update(strText.getBytes());
                // 得到 byte 類型结果
                byte byteBuffer[] = messageDigest.digest();

                // 將 byte 轉換爲 string
                StringBuffer strHexString = new StringBuffer();
                // 遍歷 byte buffer
                for (int i = 0; i < byteBuffer.length; i++) {
                    String hex = Integer.toHexString(0xff & byteBuffer[i]);
                    if (hex.length() == 1) {
                        strHexString.append('0');
                    }
                    strHexString.append(hex);
                }
                // 得到返回結果
                strResult = strHexString.toString();
            } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
                e.printStackTrace();
            }
        }
        return strResult;
    }

我们使用以及写好的方法具体的原理就请大家自行搜索学习了。

区块链

区块链是由区块与区块‘连接’而成的，如何将区块连接起来呢？

建立一个Blockchain类
我们需要一个专门存放若干区块的载体List

    public  static List<Block> blockChain;

添加一个新的区块

  public static void addBlock(String data) {
        Block preBlock = blockChain.get(blockChain.size() - 1);
        Block newBlock = new Block(data, preBlock.getmHash());
        blockChain.add(newBlock);
    }

将前一区块的hash取出，创建新的区块并加入到List中

创建创世块

private block newGenesisBlock() {
        return new block("Genesis", "0");
    }

创建区块链

 public void newBlockchain() {
        blockChain = new ArrayList<block>();
        blockChain.add(this.newGenesisBlock());
    }

编写测试类

public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        BlockChain.newBlockchain();
        BlockChain.addBlock("tom");
        BlockChain.addBlock("jack");
        BlockChain.addBlock("jerry");


        for (int i = 0; i < BlockChain.blockChain.size(); i++) {
            Block b = BlockChain.blockChain.get(i);
            System.out.println("|-----------------------------------|");
            System.out.println("区块编号：" + i);
            System.out.println("时间：" + b.getmTimestamp());
            System.out.println("数据：" + b.getmData());
            System.out.println("父Hash：" + b.getmPrevBlockHash());
            System.out.println("Hash：" + b.getmHash());

        }
        System.out.print("|-----------------------------------|");


    }
}

运行结果：

|-----------------------------------|
区块编号：0
时间：2017-10-25 23:26:55
数据：Genesis
父Hash：0
Hash：7a708fe6c9c1038b313a83cc2deeea40f270ea7e6fb2ff0dfd981ef6f2e8ff2a
|-----------------------------------|
区块编号：1
时间：2017-10-25 23:26:55
数据：tom
父Hash：7a708fe6c9c1038b313a83cc2deeea40f270ea7e6fb2ff0dfd981ef6f2e8ff2a
Hash：481abd2e8797fbe4ef0eaf02aaf4952d4d68366cab9204a60c6f635c61b88ce6
|-----------------------------------|
区块编号：2
时间：2017-10-25 23:26:55
数据：jack
父Hash：481abd2e8797fbe4ef0eaf02aaf4952d4d68366cab9204a60c6f635c61b88ce6
Hash：bab85541ab30bec07c765b23d55c69522b09b9d3ab1aed0a7ebbee258f123a61
|-----------------------------------|
区块编号：3
时间：2017-10-25 23:26:55
数据：jerry
父Hash：bab85541ab30bec07c765b23d55c69522b09b9d3ab1aed0a7ebbee258f123a61
Hash：4dc6075449d753c3101e8d08aaee731cf9bea48d7c2fa24195ebb58ad4a988d7
|-----------------------------------|

不到三分钟一个最简单的区块链原型就搭建好了。