Java简易实现区块链

  区块链露脸率越来越大,我也很好奇这是什么。找了些视频,发现有个很不错,是用JavaScript实现的一个简易区块链。这里我用java代码复述一遍,本人不是程序员,也是第一次接触区块链,可能代码写的很孬知识点也不对。所以原作者视频在这里js实现区块链,那么现在开始码代码。
  区块链结构就像一个链条,由一个个block连接。每一个块包含了一些信息,可能是姓名,住址,或者其他信息。然后这些信息经过加密算法得到一个hash值,这个hash值就像代表了这个块。这个hash值也用来连接块。其中挖矿的作用是为了确保区块链的安全,如果一个人改变了一个区块,那么这个区块之后的所有区块需要全部改变hash值,然而个人的计算力是不会超过区块链的更新速度的。
这是区块的实现:

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class Block {
    //块中的信息
    private String name;
    private String date;
    private int amount;
    private String hash;
    private String preHash;
    private int nonce;
    //构造方法,用来生成一个块,其中hash值由一个函数计算得到
    public Block(String name, String date, int amount) throws UnsupportedEncodingException, NoSuchAlgorithmException {
        this.name = name;
        this.date = date;
        this.amount = amount;
        this.hash = caculateHash.getHash(this);
        this.nonce = 0;//一个自增的随机数,用来实现挖矿。
    }

//实现挖矿,让随机数自增,生成一个前若干位全是0的hash值,则挖矿结束。difficult为5,则前五位应该全为0。
    public void mineBlock(int difficult) {
        while (!this.hash.substring(0, difficult).equals("00000")) {
            this.nonce++;
            this.hash = caculateHash.getHash(this);
        }
        System.out.println("Block mined:" + this.hash);
    }
    public String getName() {
        return name;
    }
    public void setName(String name) {
        this.name = name;
    }
    public String getDate() {
        return date;
    }
    public void setDate(String date) {
        this.date = date;
    }
    public int getAmount() {
        return amount;
    }
    public void setAmount(int amount) {
        this.amount = amount;
    }
    public String getHash() {
        return hash;
    }
    public void setHash(String hash) {
        this.hash = hash;
    }
    public String getPreHash() {
        return preHash;
    }
    public void setPreHash(String preHash) {
        this.preHash = preHash;
    }
    public int getNonce() {
        return nonce;
    }
}

//接下来就是区块链的实现:
import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.ArrayList;
import java.util.Date;

public class BlockChain {
public ArrayList chain;
    public BlockChain() throws UnsupportedEncodingException, NoSuchAlgorithmException {
        chain = new ArrayList<>();
        chain.add(new Block("Genesis", utilGetDate.dateNow(), 0));
    }

//被加入区块需要连接上一个区块的hash值
    public boolean addBlock(Block block) {
        block.setPreHash(getLatestBlock().getHash());
        //设置计算难度为5,则
        block.mineBlock(5);
        this.chain.add(block);
        return true;
    }
    public Block getLatestBlock() {
        return chain.get(chain.size() - 1);
    }

    //用来验证区块是否被人改动
    public boolean isChainValid() {
        Block thisBlock;
        Block preBlock;
        for (int i = chain.size() - 1; i >= 1; i--) {
            thisBlock = chain.get(i);
            preBlock = chain.get(i - 1);
            if (!thisBlock.getHash().equals(caculateHash.getHash(thisBlock))) {
                return false;
            }
            if (!thisBlock.getPreHash().equals(preBlock.getHash())) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
}

//最后两个是工具类,用来获得当前日期时间和计算hash值:

import java.io.UnsupportedEncodingException;
import java.security.MessageDigest;
import java.security.NoSuchAlgorithmException;

public class caculateHash {
    private static MessageDigest SHA256;
    public static String getHash(Block block) {
        try {
            SHA256 = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
            SHA256.update((block.getName() + block.getDate() + block.getAmount()+block.getNonce()).getBytes("UTF-8"));
        } catch (UnsupportedEncodingException e) {
            e.printStackTrace();
        } catch (NoSuchAlgorithmException e) {
            e.printStackTrace();
        }
        return byte2Hex(SHA256.digest());
    }
    private static String byte2Hex(byte[] bytes){
        StringBuffer Hex=new StringBuffer();
        String tmp=null;
        for(int i=0;i
            tmp =(Integer.toHexString(bytes[i]&0xFF));
            if(tmp.length()==1){
                Hex.append("0");
            }
            Hex.append(tmp);
        }
        return Hex.toString();
    }
}
import java.text.SimpleDateFormat;
import java.util.Date;
public class utilGetDate {
    public static String dateNow(){
        SimpleDateFormat simpleDateFormat = new SimpleDateFormat("yyyy-MM-dd hh:mm:ss");
        return simpleDateFormat.format(new Date());
    }
}

  这样就实现了一个简单的区块链,并实现挖矿和添加区块的简单功能

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