Java语言怎么实现数字货币

魁首哥

作者

Java语言怎么实现数字货币

本篇内容介绍了“Java语言怎么实现数字货币”的有关知识，在实际案例的操作过程中，不少人都会遇到这样的困境，接下来就让小编带领大家学习一下如何处理这些情况吧！希望大家仔细阅读，能够学有所成！

引言

区块链技术是一项比人工智能更具革命性的技术，人工智能只是提高了人类的生产力，而区块链则将改变人类社会的生产关系，它将会颠覆我们人类社会现有的协作方式。了解和掌握区块链相关知识和技术，是我们每位开发人员必须要去做的事情，这样我们才能把握住这波时代趋势的红利。

本文将基于Java语言构建简化版的blockchain，来实现数字货币。

创建区块

区块链是由包含交易信息的区块从后向前有序链接起来的数据结构。区块被从后向前有序地链接在这个链条里，每个区块都指向前一个区块。以比特币为例，每个区块主要包含如下信息字段：

区块大小：用字节表示的区块数据大小
区块头：组成区块头的几个字段
区块头hash值
父区块头hash值
时间戳：区块产生的近似时间
Merkle根：该区块中交易的merkle树根的哈希值
难度目标：该区块工作量证明算法的难度目标
Nonce：用于工作量证明算法的计数器
交易计数器：交易的数量
交易：记录在区块里的交易信息
详见：《精通比特币》（第二版）第9章——区块链

区块数据结构

在这里，我们主要是为了实现最简单的区块链结构，仅仅包含以下几个信息字段：

/***区块**@authorwangwei*@date2018/02/02*/@DatapublicclassBlock{/***区块hash值*/privateStringhash;/***前一个区块的hash值*/privateStringpreviousHash;/***区块数据*/privateStringdata;/***区块创建时间(单位:秒)*/privatelongtimeStamp;publicBlock(){}publicBlock(Stringhash,StringpreviousHash,Stringdata,longtimeStamp){this();this.hash=hash;this.previousHash=previousHash;this.data=data;this.timeStamp=timeStamp;}}

区块Hash值计算

加密Hash值，一个通过SHA256算法对区块头进行二次哈希计算而得到的数字指纹。Hash值用于确保blockchain的安全。Hash计算是计算敏感的操作，即使在高性能电脑也需要花费一段时间来完成计算(这也就是为什么人们购买高性能GPU进行比特币挖矿的原因)。blockchain架构设计有意使Hash计算变得困难，这样做是为了加大新增一个block的难度，进而防止block在增加后被随意修改。

/***创建新区块**@parampreviousHash*@paramdata*@return*/publicstaticBlocknewBlock(StringpreviousHash,Stringdata){Blockblock=newBlock("",previousHash,data.getBytes(),Instant.now().getEpochSecond());block.setHash();returnblock;}/***计算区块Hash**注意：在准备区块数据时，一定要从原始数据类型转化为byte[]，不能直接从字符串进行转换**@return*/privatevoidsetHash(){byte[]prevBlockHashBytes={};if(StringUtils.isNoneBlank(this.getPrevBlockHash())){prevBlockHashBytes=newBigInteger(this.getPrevBlockHash(),16).toByteArray();}byte[]headers=ByteUtils.merge(prevBlockHashBytes,this.getData().getBytes(),ByteUtils.toBytes(this.getTimeStamp()));this.setHash(DigestUtils.sha256Hex(headers));}

创建区块链

区块链本质上是一种有序、反向链接链表的数据结构。这意味着，block按照插入的顺序存放，同时每个block都保存指向上一个block的链接。这种结构保证可以快速获取最新插入的block同时获取它的hash值。这种结构保证可以快速获取最新插入的block同时（高效地）获取它的hash值。

区块链数据结构

/***区块链**@authorwangwei*@date2018/02/02*/publicclassBlockchain{@GetterprivateList<Block>blockList;publicBlockchain(List<Block>blockList){this.blockList=blockList;}}

添加区块

新增一个添加区块链的方法

/***添加区块**@paramdata数据*/publicvoidaddBlock(Stringdata){BlockpreviousBlock=blockList.get(blockList.size()-1);this.addBlock(Block.newBlock(previousBlock.getHash(),data));}/***添加区块**@paramblock区块*/publicvoidaddBlock(Blockblock){this.blockList.add(block);}

创世区块

在添加区块之前，区块链必须有个创世区块，在Block中新增创世区块方法：

/***创建创世区块**@return*/publicstaticBlocknewGenesisBlock(){returnBlock.newBlock("","GenesisBlock");}

创建区块链

再在Blockchain中新增创建区块链的方法：

/***创建区块链**@return*/publicstaticBlockchainnewBlockchain(){List<Block>blocks=newLinkedList<>();blocks.add(Block.newGenesisBlock());returnnewBlockchain(blocks);}

测试运行

/***测试**@authorwangwei*@date2018/02/05*/publicclassBlockchainTest{publicstaticvoidmain(String[]args){Blockchainblockchain=Blockchain.newBlockchain();blockchain.addBlock("Send1BTCtoIvan");blockchain.addBlock("Send2moreBTCtoIvan");for(Blockblock:blockchain.getBlockList()){System.out.println("Prev.hash:"+block.getPreviousHash());System.out.println("Data:"+block.getData());System.out.println("Hash:"+block.getHash());System.out.println();}}}/***输出如下信息：*/Prev.hash:Data:GenesisBlockHash:4492cb9d396a9a52e7ff17ef3782f022ddcdc7b2c276bc6dd3d448b0655eb3d4Prev.hash:4492cb9d396a9a52e7ff17ef3782f022ddcdc7b2c276bc6dd3d448b0655eb3d4Data:Send1BTCtoIvanHash:cd716d59d98ad673035ab7035ece751718ea9842944a4743c298bebc0fe24c04Prev.hash:cd716d59d98ad673035ab7035ece751718ea9842944a4743c298bebc0fe24c04Data:Send2moreBTCtoIvanHash:42f78d6a86f88aa9b5b10e468494dfd1b3f558a9fb74a01eb348c2cbfc5d000a

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发布于 2022-01-06 23:22:51

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