怎么用java实现简单比特币功能

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一、块定义

/**
 * 区块结构
 * @author 
 */
public class Block {
    /**
     * 区块索引号
     */
    private int index;
    /**
     * 当前区块的hash值,区块唯一标识
     */
    private String hash;
    /**
     * 生成区块的时间戳
     */
    private long timestamp;
    /**
     * 当前区块的交易集合
     */
    private List<Transaction> transactions;
    /**
     * 工作量证明，计算正确hash值的次数
     */
    private int nonce;
    /**
     * 前一个区块的hash值
     */
    private String previousHash;
 
    public Block() {
        super();
    }
 
    public Block(int index, long timestamp, List<Transaction> transactions, int nonce, String previousHash, String hash) {
        super();
        this.index = index;
        this.timestamp = timestamp;
        this.transactions = transactions;
        this.nonce = nonce;
        this.previousHash = previousHash;
        this.hash = hash;
    }
}

二、交易定义

/**
 * 交易
 * @author 
 */
public class Transaction {
    /**
     * 交易唯一标识
     */
    private String id;
    /**
     * 交易发送方钱包地址
     */
    private String sender;
    /**
     * 交易接收方钱包地址
     */
    private String recipient;
    /**
     * 交易金额
     */
    private int amount;
 
    public Transaction() {
        super();
    }
 
    public Transaction(String id, String sender, String recipient, int amount) {
        super();
        this.id = id;
        this.sender = sender;
        this.recipient = recipient;
        this.amount = amount;
    }
}

三、挖矿方法

/**
 * 挖矿
 * @param blockchain 整个区块链
 * @param txs 需记账交易记录
 * @param address 矿工钱包地址
 * @return
 */
private static void mineBlock(List<Block> blockchain, List<Transaction> txs, String address) {
    //加入系统奖励的交易，默认挖矿奖励10个比特币
    Transaction sysTx = new Transaction(CryptoUtil.UUID(), "", address, 10);
    txs.add(sysTx);
    //获取当前区块链里的最后一个区块
        Block latestBlock = blockchain.get(blockchain.size() - 1);
    //随机数
    int nonce = 1;
    String hash = "";
    while(true){
        hash = CryptoUtil.SHA256(latestBlock.getHash() + JSON.toJSONString(txs) + nonce);
        if (hash.startsWith("0000000000")) {
            System.out.println("=====计算结果正确，计算次数为：" +nonce+ ",hash:" + hash);
            break;
        }
        nonce++;
        System.out.println("计算错误，hash:" + hash); 
    }
    
    //解出难题，可以构造新区块并加入进区块链里
    Block newBlock = new Block(latestBlock.getIndex() + 1, System.currentTimeMillis(), txs, nonce, latestBlock.getHash(), hash);
    blockchain.add(newBlock);
    System.out.println("挖矿后的区块链：" + JSON.toJSONString(blockchain));
}

四、余额计算
/**
 * 查询余额
 * @param blockchain
 * @param address
 * @return
 */
public static int getWalletBalance(List<Block> blockchain, String address) {
    int balance = 0;
    for (Block block : blockchain) {
            List<Transaction> transactions = block.getTransactions();
            for (Transaction transaction : transactions) {
                    if (address.equals(transaction.getRecipient())) {
                        balance += transaction.getAmount();
                    }
                    if (address.equals(transaction.getSender())) {
                        balance -= transaction.getAmount();
                    }
            }
        }
    return balance;
 

五、运行范例

public static void main(String[] args) {
    //创建一个空的区块链
    List<Block> blockchain = new ArrayList<>();
    //生成创世区块
    Block block = new Block(1, System.currentTimeMillis(), new ArrayList<Transaction>(), 1, "1", "1");
    //加入创世区块到区块链里
    blockchain.add(block);
    System.out.println(JSON.toJSONString(blockchain));
    
    // 发送方钱包地址
    String sender = "sender_wallet";
    //接收方钱包地址
    String recipient = "recipient_wallet";
    
    //创建一个空的交易集合
    List<Transaction> txs = new ArrayList<>();
    //挖矿
    mineBlock(blockchain, txs, sender);
    System.out.println(sender + "钱包的余额为：" + getWalletBalance(blockchain, sender));
    
    //创建一个空的交易集合
    List<Transaction> txs1 = new ArrayList<>();
    //已发生但未记账的交易记录，发送者给接收者转账3个比特币
    Transaction tx1 = new Transaction(CryptoUtil.UUID(), sender, recipient, 3);
    //已发生但未记账的交易记录，发送者给接收者转账1个比特币
    Transaction tx2 = new Transaction(CryptoUtil.UUID(), sender, recipient, 1);
    txs1.add(tx1);
    txs1.add(tx2);
    //挖矿
    mineBlock(blockchain, txs1, sender);
    System.out.println(sender + "钱包的余额为：" + getWalletBalance(blockchain, sender));
    System.out.println(recipient + "钱包的余额为：" + getWalletBalance(blockchain, recipient));
}

感谢各位的阅读，以上就是“怎么用java实现简单比特币功能”的内容了，经过本文的学习后，相信大家对怎么用java实现简单比特币功能这一问题有了更深刻的体会，具体使用情况还需要大家实践验证。这里是亿速云，小编将为大家推送更多相关知识点的文章，欢迎关注！