百行代码简单实现区块链DPOS（股份授权证明机制）挖矿机制

源码地址：https://github.com/corgi-kx/blockchain_consensus_algorithm/tree/master/dpos

股份授权证明机制是POS的一个变种，简单来说就是你手里有选票（币就相当于选票）。这时一些正在竞选超级节点的大节点们说把票都投给我把，等我当选了超级节点，我吃肉你喝汤，岂不美哉？然后你就信了，把票投给了竞选节点，这些节点竞选成功成为超级节点后会轮循的获得出块权。旷工费、通胀放出的代币也就都到了他们手里了。比较中心化的一种共识机制，但是TPS很高。

区块结构：

type block struct {
    //上一个块的hash
    prehash string
    //本块hash
    hash string
    //时间戳
    timestamp string
    //区块内容
    data string
    //区块高度
    height int
    //挖出本块的节点地址
    address string
}

//用于存储区块链
var blockchain []block
//普通节点
type node struct{
    //代币数量
    votes int
    //节点地址
    address string
}
//竞选节点
type superNode struct {
     node
}
//投票节点池
var voteNodesPool []node
//竞选节点池
var starNodesPool []superNode
//存放可以挖矿的超级节点池
var superStarNodesPool []superNode

初始化：
生成投票节点池并随机赋予代币数量，同时为竞选节点池生成竞选节点

//初始化
func init() {
    //初始化投票节点
    for i:=0;i<=voteNodeNum;i++ {
        rInt,err:=rand.Int(rand.Reader,big.NewInt(10000))
        if err != nil {
            log.Panic(err)
        }
        voteNodesPool = append(voteNodesPool,node{int(rInt.Int64()),"投票节点"+strconv.Itoa(i)})
    }
    //初始化超级节点
    for i:=0;i<=superNodeNum;i++ {
        starNodesPool = append(starNodesPool,superNode{node{0,"超级节点"+strconv.Itoa(i)}})
    }
}

模拟普通节点投票（随机的对竞选节点投票）

//投票
func voting() {
    for _, v := range voteNodesPool {
        rInt, err := rand.Int(rand.Reader, big.NewInt(superNodeNum+1))
        if err != nil {
            log.Panic(err)
        }
        starNodesPool[int(rInt.Int64())].votes += v.votes
    }
}

对竞选节点根据得票数排序，前几名成为超级节点

//对挖矿节点进行排序
func sortMineNodes() {
    sort.Slice(starNodesPool, func(i, j int) bool {
        return starNodesPool[i].votes > starNodesPool[j].votes
    })
    superStarNodesPool = starNodesPool[:mineSuperNodeNum]
}

主函数

func main() {
    fmt.Println("初始化", voteNodeNum, "个投票节点...")
    fmt.Println(voteNodesPool)
    fmt.Println("当前存在的", superNodeNum, "个竞选节点")
    fmt.Println(starNodesPool)
    fmt.Println("投票节点们开始进行投票...")
    voting()
    fmt.Println("结束投票，查看竞选节点们获得票数...")
    fmt.Println(starNodesPool)
    fmt.Println("对竞选节点按获得票数排序，前", mineSuperNodeNum, "名，当选超级节点")
    sortMineNodes()
    fmt.Println(superStarNodesPool)
    fmt.Println("开始挖矿...")
    genesisBlock := block{"0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000", "", time.Now().Format("2006-01-02 15:04:05"), "我是创世区块", 1, "000000000"}
    genesisBlock.getHash()
    blockchain = append(blockchain, genesisBlock)
    fmt.Println(blockchain[0])
    i, j := 0, 0
    for {
        time.Sleep(time.Second)
        newBlock := generateNewBlock(blockchain[i], "我是区块内容", superStarNodesPool[j].address)
        blockchain = append(blockchain, newBlock)
        fmt.Println(blockchain[i+1])
        i++
        j++
        j = j % len(superStarNodesPool)
    }
}

运行结果：

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