共识算法之Pow工作量证明算法go语言实现
pow算法的简介
pow算法的代表性应用就是比特币系统,pow算法的原义是工作量证明算法,故名思意就是干多少活的证明。其实就是暴力求值,通过暴力循环 找到一个合适的哈希值,
这篇文中由详细的介绍
package mainimport ("crypto/sha256""encoding/hex""encoding/json""fmt""log""math/big""strconv""time"
)// 定义区块链的结构
type Block struct {LastHash string //上一区块的哈希Hash string //本区块的哈希值Data string //数据TimeStamp string //时间戳Height int //区块高度Nonce int64 //随机数DiffNum uint //难度值
}// 简单的链式结构
var blockchain []Block// 难度值
var diffNum uint = 17// 挖矿函数即工作量证明算法
// 1.通过增大随机数的值 寻找适合的哈希值
// 2.类比比特币 寻找小于目标难度的哈希值
// 工作量证明算法的本质就是暴力求值 循环比较 直至找到符合要求的哈希值
func mine(data string) Block {// 定义区块if len(blockchain) < 1 {fmt.Println("没有区块头")}// 获取链上的最后一个区块lastBlock := blockchain[len(blockchain)-1]// 定义一个新的区块newBlock := new(Block)newBlock.LastHash = lastBlock.HashnewBlock.TimeStamp = time.Now().String()newBlock.Height = lastBlock.Height + 1newBlock.DiffNum = diffNumnewBlock.Data = datavar nonce int64 = 0newBigInt := big.NewInt(1)newBigInt.Lsh(newBigInt, 256-diffNum) // 相当于1 左移256-diffNum// 暴力计算for {newBlock.Nonce = noncenewBlock.getHash()hashInt := big.Int{}hashBytes, _ := hex.DecodeString(newBlock.Hash)hashInt.SetBytes(hashBytes) //将区块哈希值转大数字// 寻找合适的值// 比较x和y的大小。x<y时返回-1;x>y时返回+1;否则返回0if hashInt.Cmp(newBigInt) == -1 {break} else {nonce++ //递增随机数 直到找到合适的哈希值}}return *newBlock
}//序列化
func (b *Block) serialize() []byte {bytes, err := json.Marshal(b)if err != nil {log.Panic(err)}return bytes
}// 获取本区块的哈希值
func (b *Block) getHash() {result := sha256.Sum256(b.serialize())b.Hash = hex.EncodeToString(result[:])
}
func main() {// 新建一个区块头genesisBlock := &Block{TimeStamp: time.Now().String(),Data: "创世区块",LastHash: "0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",Height: 1,Nonce: 0,DiffNum: 0,}genesisBlock.getHash()fmt.Println(genesisBlock)//将创世区块添加进区块链blockchain = append(blockchain, *genesisBlock)for i := 0; i < 10; i++ {newBlock := mine("天气不错" + strconv.Itoa(i))blockchain = append(blockchain, newBlock)fmt.Println(newBlock)}
}
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