在 iOS 中实现区块链

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区块链（Blockchain）是比特币等流行的加密货币背后的技术。区块链的主要概念是去中心化，提供分布式账本。本文会为你展示如何在 iOS/macOS 中使用 Swift 语言创建最基本的区块链。

注意：本文不涉及节点（nodes/peers）、验证和奖励等。

我会用 macOS Playground 来演示，快且方便，还有一些实用的函数可以用来生成 SHA 哈希值。

实现区块类

第一步是实现区块（Block）类，用来表示区块链中的一个区块。实现如下：

class Block {

    var index: Int = 0

    var dateCreated: String

    var previousHash: String!

    var hash: String!

    var nonce: Int

    var data: String

     

    var key: String {

        get {

            return String(self.index) + self.dateCreated + self.previousHash + self.data + String(self.nonce)

        }

    }

     

    init(data: String) {

        self.dateCreated = Date().toString()

        self.nonce = 0

        self.data = data

    }

}

区块类详解：

• index——区块位于区块链中的位置。index 为 0 则表示该区块是区块链中的第一个区块。index 为 1 则表示区块链中的第二个区块……以此类推！

• dateCreated——区块创建的日期

• previousHash——前一个区块的哈希值

• hash——当前区块的哈希值

• nonce——递增的数字，对生成哈希值很关键

• data——任意有价值的信息。可以是金钱、医疗信息和房地产信息等等

• key——计算属性，提供给产生哈希值的函数

实现区块链类

区块链（Blockchain）类需要用一个区块的实例来初始化自己。这个区块也被称为创世区块（genesis block），正因为它是区块链的第一个区块。区块链类实现如下：

class Blockchain {

    private (set) var blocks = [Block]()

     

    init(_ genesisBlock: Block) {

       addBlock(genesisBlock)

    }

     

    func addBlock(_ block: Block) {

        if blocks.isEmpty {

            // 添加创世区块

            // 第一个区块没有 previous hash

            block.previousHash = "0"

            block.hash = generateHash(for: block)

        } else {

            let previousBlock = getPreviousBlock()

            block.previousHash = previousBlock.hash

            block.index = blocks.count

            block.hash = generateHash(for: block)

        }

         

        blocks.append(block)

        displayBlock(block)

    }

     

    private func getPreviousBlock() -> Block {

        return blocks[blocks.count - 1]

    }

     

    private func displayBlock(_ block: Block) {

        print("------ 第 (block.index) 个区块 --------")

        print("创建日期：(block.dateCreated)")

  print("数据：(block.data)")

        print("Nonce：(block.nonce)")

        print("前一个区块的哈希值：(block.previousHash!)")

        print("哈希值：(block.hash!)")

    }

     

    private func generateHash(for block: Block) -> String {

        var hash = block.key.sha1Hash()

        while !hash.hasPrefix("00") {

            block.nonce += 1

            hash = block.key.sha1Hash()

        }

        return hash

    }

}

addBlock 函数用于给区块链增加区块。下一个区块则基于前一个区块的哈希值以及其它属性来计算 key。

generateHash 函数负责生成唯一的哈希值并赋值给区块。但并不使用完全随机的哈希，而是需要以“00”开头的特定哈希。这个概念叫做“工作量证明系统”（https://en.wikipedia.org/wiki/Proof-of-work_system）。在实际中工作量证明系统的解法会更复杂，解决的人也会获得奖励（可能是额外的比特币）。

下面实际看看我们的区块链。

视频链接

https://weibo.com/tv/v/FBDs01plm?fid=1034:aa96fc2a8d7fcc8a1c2349347f32b996

从https://gist.github.com/josephchang10/7255e6d5fff311b476baab605145d151 上下载完整的源码。复制粘贴到 macOS Playground 里就可以运行。

• 作者：张嘉夫_Joseph

• 链接：https://juejin.im/post/5a43ae5f51882538650977d1

• iOS开发整理发布，转载请联系作者授权

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