100行代码实现一个区块链！

100行代码实现一个区块链！

废话不多说，开始跟我用golang搭建个迷你区块链：

首先，引入包：

package mainimport ( "bytes" "crypto/sha256" "encoding/binary" "fmt" "math" "math/big" "time")

设置一些常量，工作量证明难度系数dif，搜索上界INT64_MAX：

const ( dif = 20 INT64_MAX = math.MaxInt64)

然后我们设计一个简单的区块体和区块链体，每个区块呢有前个区块哈希，本区块哈希，数据，链长，时间戳和随机数：

type Block struct { PrevHash []byte Hash []byte Data string Height int64 Timestamp int64 Nonce int}type BlockChain struct { Blocks []Block}

实现一段工作量证明函数，这个工作量证明呢以后聊共识算法会细讲的，也就是这里实现了不可篡改（reigns最近被raft血虐的，TAT）：

func IntToHex(num int64) []byte { buff := new(bytes.Buffer) err := binary.Write(buff, binary.BigEndian, num) if err != nil { panic(err) } return buff.Bytes()}func ProofOfWork(b Block, dif int) ([]byte, int) { target := big.NewInt(1) target.Lsh(target, uint(256-dif)) nonce := 0 for ; nonce < INT64_MAX; nonce++ { check := bytes.Join( [][]byte{b.PrevHash, []byte(b.Data), IntToHex(b.Height), IntToHex(b.Timestamp), IntToHex(int64(nonce))}, []byte{}) hash := sha256.Sum256(check) var hashInt big.Int hashInt.SetBytes(hash[:]) if hashInt.Cmp(target) == -1 { return hash[:], nonce } } return []byte(""), nonce}

然后呢这段函数实现生成创世块，也就是链头啦：

func GenesisBlock(data string) BlockChain { var bc BlockChain bc.Blocks = make([]Block, 1) bc.Blocks[0] = Block{ PrevHash: []byte(""), Data: data, Height: 1, Timestamp: time.Now().Unix(), } bc.Blocks[0].Hash, bc.Blocks[0].Nonce = ProofOfWork(bc.Blocks[0], dif) return bc}

这段呢是生成新的区块，也就是俗称的挖矿，当然了真实的挖矿可比这个复杂多了：

func GenerateBlock(bc *BlockChain, data string) { prevBlock := bc.Blocks[len(bc.Blocks)-1] block := Block{ PrevHash: prevBlock.Hash, Data: data, Height: prevBlock.Height + 1, Timestamp: time.Now().Unix(), } block.Hash, block.Nonce = ProofOfWork(block, dif) bc.Blocks = append(bc.Blocks, block)}

再写个打印区块函数：

func Print(bc BlockChain) { for _, i := range bc.Blocks { fmt.Printf("PrevHash: %x\n", i.PrevHash) fmt.Printf("Hash: %x\n", i.Hash) fmt.Println("Block's Data: ", i.Data) fmt.Println("Current Height: ", i.Height) fmt.Println("Timestamp: ", i.Timestamp) fmt.Println("Nonce: ", i.Nonce) }}

好啦，各个函数都写完了，不多不少99行

。

写个main函数看看吧~

来，reigns开始挖矿，先挖个创世块，给alice转账2刀，然后再给alice转3刀，看看这几次次操作怎么记录在区块链中吧：

func main() { blockchain := GenesisBlock("i am reigns") GenerateBlock(&blockchain, "send 2$ to alice") GenerateBlock(&blockchain, "send 3$ to alice") Print(blockchain)}

输出结果：

由于创世块没有前面的区块，所以他的PrevHash就是空，记录给alice转账2刀的这个区块，它的PrevHash就是创世块了，后面的以此类推，得到一个不可篡改链。

也可以发现啊，区块生成并不是一下子执行完成的，三个区块用了接近7秒钟，这就是工作量证明算法起的作用了，防止恶意节点不劳而获，每个新的区块都需要付出一定计算力才能得到，当然这里没有设置很高的困难度（dif = 20），也没有根据时间动态增加难度，比特币网络中一般设置的挖矿难度都需要10分钟左右的，想想2009年的10分钟和2019的10分钟，难度提了多少~

怎么样，是不是了解了区块链的基本结构呢，当然了成熟的链使用的数据存储结构肯定不会是一个字符串，比如比特币用的是默克尔树，交易也不会这么随便就成功，都需要依靠一个叫做智能合约的东东进行约束的。

好啦，今天就讲这么多。

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