只用120行Java代码写一个自己的区块链("仅需120行Java代码：手把手教你构建专属区块链")

一、引言

区块链技术作为近年来最热门的话题之一，吸引了无数开发者和投资者的关注。它以其去中心化、稳固可靠、透明公然的特性，被认为是未来金融、供应链、物联网等领域的重要基础设施。那么，你是否想过自己动手实现一个明了的区块链呢？本文将带你用120行Java代码构建一个属于自己的区块链。

二、区块链基本概念

区块链是一种分布式数据库，由一系列按照时间顺序排列的区块组成。每个区块包含一定数量的交易记录，并与前一个区块通过哈希值进行链接，形成一个逐步延伸的链条。以下是区块链的几个关键概念：

• 区块（Block）：区块链的基本单元，包含交易记录和前一个区块的哈希值。
• 哈希值（Hash）：一种将任意长度的数据映射为固定长度的数据的函数，具有单向性和抗碰撞性。
• 挖矿（Mining）：通过计算纷乱算法，竞争生成新区块的过程。
• 共识机制（Consensus）：区块链网络中，节点之间达成一致意见的机制。

三、构建专属区块链

下面，我们将用120行Java代码实现一个明了的区块链。这个区块链将包含区块的创建、链的扩展以及明了的验证功能。

四、代码实现

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.UUID;
public class Block {
    private String hash;
    private String previousHash;
    private String data;
    private long timestamp;
    private int nonce;
    public Block(String data, String previousHash) {
        this.data = data;
        this.previousHash = previousHash;
        this.timestamp = System.currentTimeMillis();
        this.hash = calculateHash();
        this.nonce = 0;
    }
    public String calculateHash() {
        String calculatedhash = "";
        calculatedhash += previousHash;
        calculatedhash += Integer.toString(nonce);
        calculatedhash += Long.toString(timestamp);
        calculatedhash += data;
        return UUID.nameUUIDFromBytes(calculatedhash.getBytes()).toString();
    }
    public void mineBlock(int difficulty) {
        String target = new String(new char[difficulty]).replace('\0', '0');
        while (!hash.substring(0, difficulty).equals(target)) {
            nonce++;
            hash = calculateHash();
        }
        System.out.println("Block Mined!!! : " + hash);
    }
    public String getHash() {
        return hash;
    }
    public String getPreviousHash() {
        return previousHash;
    }
    public String getData() {
        return data;
    }
}
public class Blockchain {
    private List chain;
    private int difficulty;
    public Blockchain(int difficulty) {
        this.chain = new ArrayList<>();
        this.difficulty = difficulty;
        // 创建创世区块
        Block genesisBlock = new Block("Genesis Block", "0");
        chain.add(genesisBlock);
    }
    public void addBlock(String data) {
        Block newBlock = new Block(data, chain.get(chain.size() - 1).getHash());
        newBlock.mineBlock(difficulty);
        chain.add(newBlock);
    }
    public boolean isChainValid() {
        Block current;
        Block previous;
        for (int i = 1; i < chain.size(); i++) {
            current = chain.get(i);
            previous = chain.get(i - 1);
            if (!current.getHash().equals(current.calculateHash())) {
                return false;
            }
            if (!current.getPreviousHash().equals(previous.getHash())) {
                return false;
            }
        }
        return true;
    }
    public static void main(String[] args) {
        Blockchain blockchain = new Blockchain(2);
        blockchain.addBlock("Second Block");
        blockchain.addBlock("Third Block");
        System.out.println("Is blockchain valid? " + blockchain.isChainValid());
    }
}

五、代码解析

在上面的代码中，我们定义了两个类：Block 和 Blockchain。

Block 类：代表区块链中的区块，包含以下属性和方法：

• hash：区块的哈希值。
• previousHash：前一个区块的哈希值。
• data：区块中存储的数据。
• timestamp：区块创建的时间戳。
• nonce：用于挖矿的随机数。
• calculateHash()：计算区块的哈希值。
• mineBlock(int difficulty)：挖矿方法，通过逐步尝试不同的nonce值，使区块的哈希值以一定数量的0开头。

Blockchain 类：代表整个区块链，包含以下属性和方法：

• chain：存储区块链中的区块列表。
• difficulty：挖矿难度。
• Blockchain(int difficulty)：构造函数，初始化区块链，并创建创世区块。
• addBlock(String data)：向区块链中添加新的区块。
• isChainValid()：验证区块链的有效性。

六、总结

本文通过120行Java代码，实现了一个明了的区块链。虽然这个区块链的功能非常有限，但它涵盖了区块链的基本概念和原理。通过这个示例，我们可以了解到区块链的创建、挖矿和验证过程。愿望这篇文章能帮助你更好地懂得区块链技术，激发你进一步探索的热情。

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