只用200行Go代码写一个自己的区块链！（转）

区块链是目前最热门的话题，广大读者都听说过比特币，或许还有智能合约，相信大家都非常想了解这一切是如何工作的。这篇文章就是帮助你使用 Go 语言来实现一个简单的区块链，用不到 200 行代码来揭示区块链的原理！高可用架构也会持续推出更多区块链方面文章，欢迎点击上方蓝色『高可用架构』关注。

 

“用不到200行 Go 代码就能实现一个自己的区块链！” 听起来有意思吗？有什么能比开发一个自己的区块链更好的学习实践方法呢？那我们就一起来实践下！

 

因为我们是一家从事医疗健康领域的科技公司，所以我们采用人类平静时的心跳数据（BPM心率）作为这篇文章中的示例数据。让我们先来统计一下你一分钟内的心跳数，然后记下来，这个数字可能会在接下来的内容中用到。

通过本文，你将可以做到：

 

创建自己的区块链

理解 hash 函数是如何保持区块链的完整性

如何创造并添加新的块

多个节点如何竞争生成块

通过浏览器来查看整个链

所有其他关于区块链的基础知识

 

但是，对于比如工作量证明算法（PoW）以及权益证明算法（PoS）这类的共识算法文章中将不会涉及。同时为了让你更清楚得查看区块链以及块的添加，我们将网络交互的过程简化了，关于 P2P 网络比如“全网广播”这个过程等内容将在下一篇文章中补上。

 

让我们开始吧！   设置

 

我们假设你已经具备一点 Go 语言的开发经验。在安装和配置 Go 开发环境后之后，我们还要获取以下一些依赖：

go get github.com/davecgh/go-spew/spew

spew 可以帮助我们在 console 中直接查看 struct 和 slice 这两种数据结构。

 

go get github.com/gorilla/mux

Gorilla 的 mux 包非常流行， 我们用它来写 web handler。

 

go get github.com/joho/godotenv

godotenv 可以帮助我们读取项目根目录中的 .env 配置文件，这样我们就不用将 http port 之类的配置硬编码进代码中了。比如像这样：

ADDR=8080

 

接下来，我们创建一个 main.go 文件。之后我们的大部分工作都围绕这个文件，让我开始编码吧！

  导入依赖

 

我们将所有的依赖包以声明的方式导入进去：

package main

import (
   "crypto/sha256"
   "encoding/hex"
   "encoding/json"
   "io"
   "log"
   "net/http"
   "os"
   "time"

   "github.com/davecgh/go-spew/spew"
   "github.com/gorilla/mux"
   "github.com/joho/godotenv"
)   数据模型

 

接着我们来定义一个结构体，它代表组成区块链的每一个块的数据模型：

type Block struct {
Index int
Timestamp string
BPM int
Hash string
PrevHash string
}

Index 是这个块在整个链中的位置

Timestamp 显而易见就是块生成时的时间戳

Hash 是这个块通过 SHA256 算法生成的散列值

PrevHash 代表前一个块的 SHA256 散列值

BPM 每分钟心跳数，也就是心率。还记得文章开头说到的吗？

 

接着，我们再定义一个结构表示整个链，最简单的表示形式就是一个 Block 的 slice：

var Blockchain []Block

 

我们使用散列算法（SHA256）来确定和维护链中块和块正确的顺序，确保每一个块的 PrevHash 值等于前一个块中的 Hash 值，这样就以正确的块顺序构建出链：

 

散列和生成块

 

我们为什么需要散列？主要是两个原因：

在节省空间的前提下去唯一标识数据。散列是用整个块的数据计算得出，在我们的例子中，将整个块的数据通过 SHA256 计算成一个定长不可伪造的字符串。

维持链的完整性。通过存储前一个块的散列值，我们就能够确保每个块在链中的正确顺序。任何对数据的篡改都将改变散列值，同时也就破坏了链。以我们从事的医疗健康领域为例，比如有一个恶意的第三方为了调整“人寿险”的价格，而修改了一个或若干个块中的代表不健康的 BPM 值，那么整个链都变得不可信了。

 

我们接着写一个函数，用来计算给定的数据的 SHA256 散列值：

func calculateHash(block Block) string {
record := string(block.Index) + block.Timestamp + string(block.BPM) + block.PrevHash
h := sha256.New()
h.Write([]byte(record))
hashed := h.Sum(nil)
return hex.EncodeToString(hashed)
}