Java如何編寫區(qū)塊鏈項(xiàng)目

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前言

區(qū)塊鏈?zhǔn)菙?shù)字加密貨幣比特幣的核心技術(shù)。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)稱為塊的記錄列表，這些記錄使用鏈表鏈接在一起并使用加密技術(shù)。

每個(gè)數(shù)據(jù)塊都包含自己的數(shù)字指紋（稱為散列）、前一個(gè)數(shù)據(jù)塊的散列、時(shí)間戳和所做事務(wù)的數(shù)據(jù)，使其在任何類型的數(shù)據(jù)泄露時(shí)都更加安全。

因此，如果一個(gè)塊的數(shù)據(jù)被改變，那么它的散列也會改變。如果散列被更改，那么它的散列將不同于下一個(gè)塊，下一個(gè)塊包含前一個(gè)塊的散列，影響它之后的所有塊的散列。更改哈希值，然后將其與其他塊進(jìn)行比較，這允許我們檢查區(qū)塊鏈。

區(qū)塊鏈實(shí)施：以下是區(qū)塊鏈實(shí)施中使用的功能。

1. 創(chuàng)建塊：要?jiǎng)?chuàng)建塊，將實(shí)現(xiàn)塊類。在類塊中：

• hash哈希將包含塊的哈希和

• previousHash將包含上一個(gè)塊的哈希。

• 字符串?dāng)?shù)據(jù)用于存儲塊的數(shù)據(jù)和

• long timeStamp用于存儲塊的時(shí)間戳。這里，long數(shù)據(jù)類型用于存儲毫秒數(shù)。

• calculateHash（）生成散列
  

下面是類塊的實(shí)現(xiàn)：

// 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。

下面是算法的實(shí)現(xiàn)。

// 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. 存儲塊：現(xiàn)在，讓我們通過調(diào)用Block類的構(gòu)造函數(shù)將塊及其哈希值存儲在Block類型的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<Block> blockchain
        = new ArrayList<Block>();
  
    // 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. 區(qū)塊鏈有效性：最后，我們需要通過創(chuàng)建布爾方法來檢查區(qū)塊鏈的有效性。此方法將在“Main”類中實(shí)現(xiàn)，并檢查散列是否等于計(jì)算的散列。如果所有哈希值都等于計(jì)算的哈希值，則該塊有效。

以下是有效性的實(shí)施情況：

// 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;
}

區(qū)塊鏈的優(yōu)勢

• Blokchain是一個(gè)分布式系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)。因此，數(shù)據(jù)泄露很難實(shí)施。

• 由于區(qū)塊鏈生成了每個(gè)區(qū)塊的散列，因此很難進(jìn)行惡意攻擊。

• 數(shù)據(jù)篡改將改變每個(gè)塊的哈希值，從而使區(qū)塊鏈無效
  

區(qū)塊鏈如何工作？

區(qū)塊鏈的基本單位是塊。一個(gè)塊能封裝多個(gè)事務(wù)或者其它有價(jià)值的數(shù)據(jù)：

我們用哈希值表示一個(gè)塊。生成塊的哈希值叫做“挖掘”塊。挖掘塊通常在計(jì)算上很昂貴，因?yàn)樗梢宰鳛椤肮ぷ髯C明”。

塊的哈希值通常由以下數(shù)據(jù)組成：

• 首先，塊的哈希值由封裝的事務(wù)組成。

• 哈希也由塊創(chuàng)建的時(shí)間戳組成

• 它還包括一個(gè) nonce，一個(gè)在密碼學(xué)中使用的任意數(shù)字

• 最后，當(dāng)前塊的哈希也包括前一個(gè)塊的哈希
  

網(wǎng)絡(luò)中的多個(gè)節(jié)點(diǎn)可以同時(shí)對數(shù)據(jù)塊進(jìn)行挖掘。除了生成哈希外，節(jié)點(diǎn)還必須驗(yàn)證添加到塊中的事務(wù)是否合法。先挖一個(gè)街區(qū)，就贏了比賽！

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