블록체인 논리: 필요한 정보에 따라 블록을 생성한 다음 정의된 해시 값 계산 방법을 사용하여 원하는 결과가 달성될 때까지 계속 계산한 다음 계층별 검증을 통과하고 블록체인에 추가합니다.
1. 구성원 속성 설정
//区块链
List<Block> blockchain = new ArrayList<>();
//哈希值，判断挖矿成功与否
private String hash;
//前块哈希值，便于之后验证成功与否
private String previousHash;
//所需存储数据
private String data;
//时间戳
private long timeStamp;
//用于判断”挖矿“成功的密码学数字
private int nonce;
//构析方法，得到所需信息
public Block(String data,String previousHash,long timeStamp){
this.data = data;
this.previousHash = previousHash;
this.timeStamp = timeStamp;
this.hash = calculateBlockHash();
}
2. 해시 값 계산 방법("마이닝" 방법)
소위 마이닝은 "마이닝"까지 연속 계산을 수행하는 것이며 해시 알고리즘을 사용하여 이 알고리즘을 완성합니다.
//得到对应hash字符串
//hash算法优势：输出格式一致，而且对数的变化十分敏感，对于之后验证挖矿成功与否作用巨大！
public String calculateBlockHash(){
//生成独属的字符串，方便之后转换
String dataToHash = previousHash + Long.toString(timeStamp)
+ Integer.toString(nonce) + data;
MessageDigest digest = null;
byte[] bytes = null;
try {
//创建一个提供信息摘要算法的对象，初始化为SHA-256算法对象
digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256");
//用对象调用，信息摘要计算方法，计算后获得字节数组
//dataToHash.getBytes(UTF_8)，将字符串转换为字节数组
bytes = digest.digest(dataToHash.getBytes(UTF_8));
} catch (Exception ex) {
System.out.println(ex.getMessage());
}
//用缓存字符串
StringBuffer buffer = new StringBuffer();
for (byte b : bytes) {
//延伸字符串
//String.format("%02x", b)，以十六进制输出,2为指定的输出字段的宽度.如果位数小于2,则左端补0
buffer.append(String.format("%02x", b));
}
//返回字符串
return buffer.toString();
}3. 성공적인 마이닝을 위한 조건 설정
솔직히 말해서 "채굴" 자체의 문제는 이미 매우 추상적이지만 "채굴"의 상황을 고려하려면 여전히 이 경로를 따라야 합니다. 우리의 "채굴"이 실제로 블록의 해시 값을 계산하는 경우, 우리의 아이디어는 4개의 0으로 시작하는 해시 값을 찾는 것입니다.
//定义了一个前缀4，这实际上意味着我们希望哈希以4个零开始。
int prefix = 4;
String prefixString = new String(new char[prefix]).replace('\0', '0');4. "파기" 방법
이는 해시 알고리즘의 값을 반영한 것으로, nonce++를 주는 것만으로도 해시 값이 크게 변경되어 접두사가 "0000"에 도달할 수 있습니다.
그리고 nonce 값만이 아무런 정보를 제공하지 않기 때문에 할당하는 데 문제가 없습니다.
//开挖
public String mineBlock(int prefix){
//创建一个有perfix个的“0”的字符串
String prefixString = new String(new char[prefix]).replace('\0','0');
//找到开头有perfix多个0的字符串
//substring方法是，从字符串几位读到几位
while(!hash.substring(0,prefix).equals(prefixString)){
//决定那个块
nonce++;
//通过nonce变化，更新hash值
hash = calculateBlockHash();
}
//找到了
return hash;
}5. 블록 추가
//在区块链里添加一个块
public void givenBlockchain_whenNewBlockAdded_thenSuccess() {
//建立一个区块
Block newBlock = new Block(
"The is a New Block.",
blockchain.get(blockchain.size() - 1).getHash(),
new Date().getTime());
//找到四个0的区块
newBlock.mineBlock(prefix);
//再次检验是否正确
assertTrue(newBlock.getHash().substring(0, prefix).equals(prefixString));
//添加一个区块
blockchain.add(newBlock);
}6. 블록체인 검증
블록의 신뢰성을 보장하기 위해 우리는 블록이 절대적으로 올바른지 확인하기 위해 여러 검증을 수행했습니다.
검증: 추가된 블록의 해시값이 해시 알고리즘 결과와 동일한지 여부 -->
추가된 블록의 이전 블록의 해시값이 이전 블록의 값과 동일한지 여부 -->
추가된 블록의 해시 값이 "0000"으로 시작하는지 여부
//区块链验证
public void givenBlockchain_whenValidated_thenSuccess() {
boolean flag = true;
for (int i = 0; i < blockchain.size(); i++) {
//得到前区块的hash值
String previousHash = i==0 ? "0" : blockchain.get(i - 1).getHash();
//进行真伪判断
//原理：判断hash是否等于计算的hash//判断储存的前区块hash是否等于真正的hash//判断是否满足“挖矿”成功的条件
flag = blockchain.get(i).getHash().equals(blockchain.get(i).calculateBlockHash())
&& previousHash.equals(blockchain.get(i).getPreviousHash())
&& blockchain.get(i).getHash().substring(0, prefix).equals(prefixString);
//一次不行就直接跳出
if (!flag) break;
}
//进行正确性检验
assertTrue(flag);
}이제 완료되었으므로 우리만의 블록체인을 만들고 다른 사람이 알 수 없도록 개인 정보를 추가해 봅시다!