基于Java编写第一个区块链项目

前言
区块链是数字加密货币比特币的核心技术。

区块链是一个称为块的记录列表，这些记录使用链表链接在一起并使用加密技术。

每个数据块都包含自己的数字指纹（称为散列）、前一个数据块的散列、时间戳和所做事务的数据，使其在任何类型的数据泄露时都更加安全。

因此，如果一个块的数据被改变，那么它的散列也会改变。如果散列被更改，那么它的散列将不同于下一个块，下一个块包含前一个块的散列，影响它之后的所有块的散列。更改哈希值，然后将其与其他块进行比较，这允许我们检查区块链。

区块链实施：以下是区块链实施中使用的功能。

1. 创建块：要创建块，将实现块类。在类块中：

hash哈希将包含块的哈希和
previousHash将包含上一个块的哈希。
字符串数据用于存储块的数据和
long timeStamp用于存储块的时间戳。这里，long数据类型用于存储毫秒数。
calculateHash（）生成散列
下面是类块的实现：

// 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，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，并检查散列是否等于计算的散列。如果所有哈希值都等于计算的哈希值，则该块有效。

以下是有效性的实施情况：

// 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;
}

区块链的优势
Blokchain是一个分布式系统网络。因此，数据泄露很难实施。
由于区块链生成了每个区块的散列，因此很难进行恶意攻击。
数据篡改将改变每个块的哈希值，从而使区块链无效
区块链如何工作？
区块链的基本单位是块。一个块能封装多个事务或者其它有价值的数据：

我们用哈希值表示一个块。生成块的哈希值叫做“挖掘”块。挖掘块通常在计算上很昂贵，因为它可以作为“工作证明”。

块的哈希值通常由以下数据组成：

首先，块的哈希值由封装的事务组成。
哈希也由块创建的时间戳组成
它还包括一个 nonce，一个在密码学中使用的任意数字
最后，当前块的哈希也包括前一个块的哈希
网络中的多个节点可以同时对数据块进行挖掘。除了生成哈希外，节点还必须验证添加到块中的事务是否合法。先挖一个街区，就赢了比赛！

总结
到此这篇关于Java实现区块链的文章就介绍到这了