Java开发区块链仅仅只需要150行代码？

比眉伴天荒 2023-09-24 20:12 3阅读 0赞

本文目的是通过java实战开发教程理解区块链是什么。将通过实战入门学习，用Java自学开发一个很基本的区块链，并在此基础上能扩展如web框架应用等。这个基本的java区块链也实现简单的工作量证明系统。本文用一个java例子,演示了开发一个区块链应用的过程,涉及到所有区块链的概念和基本实现方法。本文阅读对象,主要是希望和即将从事区块链开发的项目架构师。需要指出的是，我们用150行java代码构建的区块链达不到生产级别的，它只是为了帮助你更好的理解区块链的概念。

Java源代码保存在[Github][]

### 创建区块链 ###

区块链就是一串或者是一系列区块的集合，类似于链表的概念，每个区块都指向于后面一个区块，然后顺序的连接在一起。那么每个区块中的内容是什么呢？在区块链中的每一个区块都存放了很多很有价值的信息，主要包括三个部分：自己的数字签名，上一个区块的数字签名，还有一切需要加密的数据（这些数据在比特币中就相当于是交易的信息，它是加密货币的本质）。每个数字签名不但证明了自己是特有的一个区块，而且指向了前一个区块的来源，让所有的区块在链条中可以串起来，而数据就是一些特定的信息，你可以按照业务逻辑来保存业务数据。

![ceab3418ddf446ec65ce4736d4654548.png][]

这里的hash指的就是数字签名

所以每一个区块不仅包含前一个区块的hash值，同时包含自身的一个hash值，自身的hash值是通过之前的hash值和数据data通过hash计算出来的。如果前一个区块的数据一旦被篡改了，那么前一个区块的hash值也会同样发生变化（因为数据也被计算在内），这样也就导致了所有后续的区块中的hash值。所以计算和比对hash值会让我们检查到当前的区块链是否是有效的，也就避免了数据被恶意篡改的可能性，因为篡改数据就会改变hash值并破坏整个区块链。

定义区块链的类Block：

import java.util.Date;
    
    public class Block {
    
        public String hash;
        public String previousHash;
        private String data; //our data will be a simple message.
        private long timeStamp; //as number of milliseconds since 1/1/1970.
    
        //Block Constructor.
        public Block(String data,String previousHash ) {
            this.data = data;
            this.previousHash = previousHash;
            this.timeStamp = new Date().getTime();
        }
    }

正如你可以看到我们的基本块包含String hash，它将保存我们的数字签名。变量previoushash保存前一个块的hash和String data来保存我们的块数据

### 创建数字签名 ###

熟悉加密算法的朋友们，Java方式可以实现的加密方式有很多，例如BASE、MD、RSA、SHA等等，我在这里选用了SHA256这种加密方式，SHA（Secure Hash Algorithm）安全散列算法，这种算法的特点是数据的少量更改会在Hash值中产生不可预知的大量更改，hash值用作表示大量数据的固定大小的唯一值，而SHA256算法的hash值大小为256位。之所以选用SHA256是因为它的大小正合适，一方面产生重复hash值的可能性很小，另一方面在区块链实际应用过程中，有可能会产生大量的区块，而使得信息量很大，那么256位的大小就比较恰当了。

下面我创建了一个StringUtil方法来方便调用SHA256算法

import java.security.MessageDigest;
    
    public class StringUtil {
        //Applies Sha256 to a string and returns the result. 
        public static String applySha256(String input){     
            try {
                MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");            
                //Applies sha256 to our input, 
                byte[] hash = digest.digest(input.getBytes("UTF-8"));           
                StringBuffer hexString = new StringBuffer(); // This will contain hash as hexide

[Github]: https://github.com/CryptoKass/NoobChain-Tutorial-Part-1
[ceab3418ddf446ec65ce4736d4654548.png]: https://img-blog.csdnimg.cn/img_convert/ceab3418ddf446ec65ce4736d4654548.png