Go语言开发区块链只需180行代码(推荐)

2020-01-28 13:04:47刘景俊

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。

开发环境

我们假设你已经具备一点 Go 语言的开发经验。在安装和配置 Go 开发环境后之后,我们还要获取以下一些依赖:


~$ go get github.com/davecgh/go-spew/spew

spew可以帮助我们在终端中中直接查看 struct 和 slice 这两种数据结构。


~$ go get github.com/gorilla/mux

Gorilla 的 mux 包非常流行, 我们用它来写 web handler。


~$ go get github.com/joho/godotenv

godotenv可以帮助我们读取项目根目录中的.env 配置文件,这样就不用将 http端口之类的配置硬编码进代码中了。比如像这样:

ADDR=8080

接下来,我们创建一个 main.go 文件。之后的大部分工作都围绕这个文件,开始写代码吧!

导入依赖包

我们将所有的依赖包以声明的方式导入进去:


package main
import (
 "crypto/sha256"
 "encoding/hex"
 "encoding/json"
 "io"
 "log"
 "net/http"
 "os"
 "time"

 "github.com/davecgh/go-spew/spew"
 "github.com/gorilla/mux"
 "github.com/joho/godotenv"
)

数据模型

接着我们来定义一个结构体,它代表组成区块链的每一个块的数据模型:


type Block struct {
 Index  int
 Timestamp string
 BPM  int
 Hash  string
 PrevHash string
}

Index 是这个块在整个链中的位置
Timestamp 显而易见就是块生成时的时间戳
Hash 是这个块通过 SHA256 算法生成的散列值
PrevHash 代表前一个块的 SHA256 散列值
BPM 每分钟心跳数,也就是心率
接着,我们再定义一个结构表示整个链,最简单的表示形式就是一个 Block 的 slice:

var Blockchain []Block

我们使用散列算法(SHA256)来确定和维护链中块和块正确的顺序,确保每一个块的 PrevHash 值等于前一个块中的 Hash 值,这样就以正确的块顺序构建出链:

散列和生成新块

我们为什么需要散列?主要是两个原因:

在节省空间的前提下去唯一标识数据。散列是用整个块的数据计算得出,在我们的例子中,将整个块的数据通过 SHA256 计算成一个定长不可伪造的字符串。 维持链的完整性。通过存储前一个块的散列值,我们就能够确保每个块在链中的正确顺序。任何对数据的篡改都将改变散列值,同时也就破坏了链。以我们从事的医疗健康领域为例,比如有一个恶意的第三方为了调整“人寿险”的价格,而修改了一个或若干个块中的代表不健康的 BPM 值,那么整个链都变得不可信了。