1. 区块
开始之前，先看一下区块的结构
上图为比特币第0个区块信息，通常情况下，区块结构分为区块头和区块体。分类之后的区块结构可以用下图表示
下面开始实现区块及相应功能
定义区块结构
//定义简单区块结构
type Block struct {
//版本
Version uint64
//前区块哈希
PrevHash []byte
//Merkel根
MerkelRoot []byte
//时间戳
TimeStamp uint64
//难度值
Difficulty uint64
//随机数
Nonce uint64
//当前区块哈希,正常情况下比特币区块中没有当前区块哈希，我们为了方便做了简化
Hash []byte
//数据
Data []byte
}
创建区块函数
定义完区块后，就需要创建去创建区块了。
func NewBlock (data string, prevBlockHash []byte) *Block{
block := Block{
Version: 00, //这里的版本号随便为随便填写，以后会完善
PrevHash: prevBlockHash,
MerkelRoot: []byte{
}, //同上
TimeStamp: uint64(time.Now().Unix()),
Difficulty: 0, //同上
Nonce: 0, //同上
Hash: []byte{
},
Data: []byte(data),
}
block.SetHash()
return &block
}
创建生成当前区块哈希方法
func (block *Block) SetHash(){
//拼装数据
tmp := [][]byte{
Uint64ToByte(block.Version),
block.PrevHash,
block.MerkelRoot,
Uint64ToByte(block.TimeStamp),
Uint64ToByte(block.Difficulty),
Uint64ToByte(block.Nonce),
block.Data,
}
blockInfo := bytes.Join(tmp, []byte{
})
//对数据进行sha256
hash := sha256.Sum256(blockInfo)
//设置当前区块的hash为新生成的hash
block.Hash = hash[:]
}
创建Uint64ToByte函数, 把uint64转化为byte
func Uint64ToByte(num uint64) []byte{
//使用二进制转换
var buffer bytes.Buffer
err := binary.Write(&buffer, binary.BigEndian, num)
if err != nil{
log.Panic(err)
}
return buffer.Bytes()
}
2. 区块链
使用数组引入区块链
这里先简单的使用数组充当区块链，后续会使用bolt进行优化
type BlockChain struct {
//定义一个区块类型的数组
blocks []*Block
}
创建区块链
func NewBlockChain () *BlockChain{
//定义创世块
genesisBlock := GenesisBlock()
//返回一个区块链
return &BlockChain{
blocks: []*Block{
genesisBlock}}
}
创建创世块
func GenesisBlock() *Block {
return NewBlock("创世块！", []byte{
})
}
创建添加区块的方法
func (bc *BlockChain) AddBlock (data string) {
//获取前区块哈希
lastBlock := bc.blocks[len(bc.blocks)-1]
prevHash := lastBlock.Hash
//创建新区块，并设置数据和前区块hash
block := NewBlock(data, prevHash)
//把新区块添加到区块链后面
bc.blocks = append(bc.blocks, block)
}
测试
func main () {
//获取区块链
bc := NewBlockChain()
//为区块链添加一个新的区块
bc.AddBlock("第二个区块")
for i, block := range bc.blocks{
fmt.Printf("============当前区块高度%d==============\n", i)
fmt.Printf("前区块哈希: %x\n", block.PrevHash)
fmt.Printf("区块哈希: %x\n", block.Hash)
fmt.Printf("区块数据: %s\n", block.Data)
}
}
源码：https://gitee.com/xiaoshengdada/go_bitcoin.git
自此，一个简单的比特币架构设计完成，但是比特币系统的精髓远远不止这些。后面会继续完善这个系统。下一篇博客会加pow共识算法（挖矿功能）。
如果有问题可以来微信群交流，一起学习进步。
最最后，推荐一位大佬的公众号：区块链技术栈，没错就是那位死磕以太坊源码作者的公众号。