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基于Java编写第一个区块链项目

海外版imtoken 2023-09-15 05:12:38

前言

区块链是数字加密货币比特币的核心技术。

区块链是称为块的记录列表，这些记录使用链表和密码学链接在一起。

每个数据块都包含自己的数字指纹（称为散列）、前一个块的散列、时间戳和交易数据第一枚比特币区块记录的是什么内容，使其在发生任何类型的数据泄露时更加安全。

因此，如果一个区块的数据发生变化，它的哈希值也会发生变化。如果更改了哈希值，那么它将具有与下一个块不同的哈希值，下一个块包含前一个块的哈希值，影响它之后所有块的哈希值。更改哈希值然后将其与其他块进行比较可以让我们检查区块链。

区块链实施：以下是区块链实施中使用的功能。

1. 创建区块：要创建区块第一枚比特币区块记录的是什么内容，将实现区块类。在类块中：

这是类块的实现：

// Java implementation for creating
// a block in a Blockchain
import java.util.Date;
public class Block {
    // Every block contains
    // a hash, previous hash and
    // data of the transaction made
    public String hash;
    public String previousHash;
    private String data;
    private long timeStamp;
    // Constructor for the block
    public Block(String data,
                 String previousHash)
    {
        this.data = data;
        this.previousHash
            = previousHash;
        this.timeStamp
            = new Date().getTime();
        this.hash
            = calculateHash();

    }
    // Function to calculate the hash
    public String calculateHash()
    {
        // Calling the "crypt" class
        // to calculate the hash
        // by using the previous hash,
        // timestamp and the data
        String calculatedhash
            = crypt.sha256(
                previousHash
                + Long.toString(timeStamp)
                + data);
        return calculatedhash;
    }
}

2. 生成哈希：要生成哈希，请使用 SHA256 算法。

下面是算法的实现。

// Java program for Generating Hashes
import java.security.MessageDigest;
public class crypt {
    // Function that takes the string input
    // and returns the hashed string.
    public static String sha256(String input)
    {
        try {
            MessageDigest sha
                = MessageDigest

                      .getInstance(
                          "SHA-256");
            int i = 0;
            byte[] hash
                = sha.digest(
                    input.getBytes("UTF-8"));
            // hexHash will contain
            // the Hexadecimal hash
            StringBuffer hexHash
                = new StringBuffer();
            while (i < hash.length) {
                String hex
                    = Integer.toHexString(
                        0xff & hash[i]);
                if (hex.length() == 1)
                    hexHash.append('0');
                hexHash.append(hex);
                i++;
            }
            return hexHash.toString();
        }
        catch (Exception e) {
            throw new RuntimeException(e);
        }
    }
}

3. 存储块：现在，让我们通过调用 Block 类的构造函数将块及其哈希值存储在 Block 类型的 ArrayList 中。

// Java implementation to store
// blocks in an ArrayList

import java.util.ArrayList;
public class GFG {
    // ArrayList to store the blocks
    public static ArrayList blockchain
        = new ArrayList();
    // Driver code
    public static void main(String[] args)
    {
        // Adding the data to the ArrayList
        blockchain.add(new Block(
            "First block", "0"));
        blockchain.add(new Block(
            "Second block",
            blockchain
                .get(blockchain.size() - 1)
                .hash));
        blockchain.add(new Block(
            "Third block",
            blockchain
                .get(blockchain.size() - 1)
                .hash));
        blockchain.add(new Block(
            "Fourth block",
            blockchain
                .get(blockchain.size() - 1)
                .hash));
        blockchain.add(new Block(
            "Fifth block",

            blockchain
                .get(blockchain.size() - 1)
                .hash));
    }
}

4. 区块链有效性：最后，我们需要通过创建一个布尔方法来检查区块链的有效性。此方法将在“Main”类中实现，并检查散列值是否等于计算出的散列值。如果所有哈希值都等于计算出的哈希值，则该块有效。

以下是有效性的实现方式：

// Java implementation to check
// validity of the blockchain
// Function to check
// validity of the blockchain
public static Boolean isChainValid()
{
    Block currentBlock;
    Block previousBlock;
    // Iterating through
    // all the blocks
    for (int i = 1;
         i < blockchain.size();
         i++) {
        // Storing the current block
        // and the previous block
        currentBlock = blockchain.get(i);
        previousBlock = blockchain.get(i - 1);
        // Checking if the current hash
        // is equal to the
        // calculated hash or not
        if (!currentBlock.hash
                 .equals(

                     currentBlock
                         .calculateHash())) {
            System.out.println(
                "Hashes are not equal");
            return false;
        }
        // Checking of the previous hash
        // is equal to the calculated
        // previous hash or not
        if (!previousBlock
                 .hash
                 .equals(
                     currentBlock
                         .previousHash)) {
            System.out.println(
                "Previous Hashes are not equal");
            return false;
        }
    }
    // If all the hashes are equal
    // to the calculated hashes,
    // then the blockchain is valid
    return true;
}