用不到 200 行 Go 语言编写一个功能齐全的区块链
2023-09-09 08:49:41
引言
区块链是一种分布式、不可篡改的数字账本，已成为近年来最热门的技术之一。它被用于各种应用程序，包括加密货币、供应链管理和身份验证。
用 Go 语言编写区块链可能是一项艰巨的任务，但本教程将向您展示如何用不到 200 行代码编写一个功能齐全的区块链。我们将从头开始构建区块链，涵盖区块、交易和数字签名的概念。本教程还将指导您在 Web 浏览器中查看区块链，让您亲眼见证其工作原理。
先决条件
在开始本教程之前，您需要具备以下先决条件：
- 对 Go 语言的基本了解
- 对加密学的基本了解
- 文本编辑器或 IDE
- 互联网连接
设置
首先，我们需要设置我们的开发环境。为此，请创建一个新的 Go 项目并安装必要的依赖项：
mkdir blockchain
cd blockchain
go mod init blockchain
go get github.com/gorilla/websocket
接下来，我们需要创建一些文件来存储我们的代码。创建一个名为 main.go 的文件来存储我们的 main 函数，创建一个名为 block.go 的文件来存储我们的区块结构，创建一个名为 blockchain.go 的文件来存储我们的区块链结构，并创建一个名为 transaction.go 的文件来存储我们的交易结构。
区块
区块是区块链的基本组成部分。它们存储交易并将其链接在一起形成不可变的链。每个区块都有一个头和一个主体。头部包含区块的哈希、前一个区块的哈希、时间戳和默克尔根。主体包含区块中的交易。
type Block struct {
Hash string
PrevBlockHash string
Timestamp int64
MerkleRoot string
Transactions []*Transaction
}
区块链
区块链是一个区块的链表。它存储所有交易并确保它们是安全的。区块链有几个关键特性，包括：
- 不可变性： 一旦区块被添加到区块链中，就无法对其进行更改。
- 透明度： 区块链上的所有交易都是公开的，任何人都可以查看。
- 安全性： 区块链使用密码学来确保其安全性，使其免受欺诈和篡改。
type Blockchain struct {
Blocks []*Block
}
交易
交易是区块链上发生的基本操作。它们用于在参与者之间转移价值或数据。每个交易都有一个输入和一个输出。输入指定交易的来源，输出指定交易的目的地。
type Transaction struct {
ID string
From string
To string
Amount int64
Signature string
}
数字签名
数字签名用于验证交易的真实性。它们通过使用私钥对交易进行加密来工作。私钥是一个只有交易发起人才知道的秘密值。公钥是私钥的公开版本，用于验证签名。
func (t *Transaction) Sign(privateKey *ecdsa.PrivateKey) error {
hash := sha256.Sum256([]byte(t.ID + t.From + t.To + strconv.FormatInt(t.Amount, 10)))
signature, err := ecdsa.Sign(rand.Reader, privateKey, hash[:])
if err != nil {
return err
}
t.Signature = base58.Encode(signature)
return nil
}
使用 WebSockets 在浏览器中查看区块链
为了能够在浏览器中查看区块链，我们需要使用 WebSockets。WebSockets 是允许服务器和客户端之间进行全双工通信的协议。
func main() {
http.HandleFunc("/", indexHandler)
http.HandleFunc("/ws", websocketHandler)
http.ListenAndServe(":8080", nil)
}
总结
在本教程中，我们学习了如何用不到 200 行 Go 语言编写一个功能齐全的区块链。我们涵盖了区块、交易和数字签名的概念，并指导您如何在 Web 浏览器中查看区块链。本教程是区块链开发入门的好资源，我希望它能激发您自己的项目。
