go 实现简单的区块链
安装依赖软件
$ go get github.com/davecgh/go-spew/spew
$ go get github.com/gorilla/mux
$ go get github.com/joho/godotenv
-
spew在控制台中格式化输出相应的结果。 -
gorilla/mux是编写web处理程序的流行软件包。 -
godotenv可以从我们项目的根目录的.env文件中读取数据。
实现区块链
新建 main.go，然后实现区块链的代码
package main
import (
"crypto/sha256"
"encoding/hex"
"encoding/json"
"fmt"
"io"
"log"
"net/http"
"os"
"strconv"
"strings"
"sync"
"time"
"github.com/davecgh/go-spew/spew"
"github.com/gorilla/mux"
"github.com/joho/godotenv"
)
定义区块
type Block struct {
Index int
Timestamp string
BPM int
Hash string
PrevHash string
}
-
Index是区块链中数据记录的位置 -
Timestamp是自动确定的，并且是写入数据的时间 -
BPM或每分钟跳动，是你的脉率 -
Hash是代表这个数据记录的SHA256标识符 -
PrevHash是链中上一条记录的SHA256标识符
区块数组
定义 Blockchain 存储各个 Block
var Blockchain []Block
生成区块
func generateBlock(oldBlock Block, BPM int) (Block, error) {
var newBlock Block
t := time.Now()
newBlock.Index = oldBlock.Index + 1
newBlock.Timestamp = t.String()
newBlock.BPM = BPM
newBlock.PrevHash = oldBlock.Hash
newBlock.Hash = calculateHash(newBlock)
return newBlock, nil
}
生成区块的 Hash，calculateHash 函数连接 Index，Timestamp，BPM，PrevHash 的 Block 我们提供作为参数，并返回SHA256哈希为一个字符串。
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)
}
验证区块
我们通过检查 Index 来确保它们按预期递增。我们也检查以确保我们 PrevHash 的确与 Hash 前一个区块相同。最后，我们希望通过在当前块上 calculateHash 再次运行该函数来检查当前块的散列。让我们写一个 isBlockValid 函数来完成所有这些事情并返回一个 bool。
func isBlockValid(newBlock, oldBlock Block) bool {
if oldBlock.Index+1 != newBlock.Index {
return false
}
if oldBlock.Hash != newBlock.PrevHash {
return false
}
if calculateHash(newBlock) != newBlock.Hash {
return false
}
return true
}
web 服务器
使用 run() 创建我们的服务器
func run() error {
mux := makeMuxRouter()
httpAddr := os.Getenv("ADDR")
log.Println("Listening on ", os.Getenv("ADDR"))
s := &http.Server{
Addr: ":" + httpAddr,
Handler: mux,
ReadTimeout: 10 * time.Second,
WriteTimeout: 10 * time.Second,
MaxHeaderBytes: 1 << 20,
}
if err := s.ListenAndServe(); err != nil {
return err
}
return nil
}
makeMuxRouter 主要定义路由处理，当收到 GET 请求，就会调用 handleGetBlockchain 方法。当收到 POST 请求，就会调用 handleWriteBlock方法。
func makeMuxRouter() http.Handler {
muxRouter := mux.NewRouter()
muxRouter.HandleFunc("/", handleGetBlockchain).Methods("GET")
muxRouter.HandleFunc("/", handleWriteBlock).Methods("POST")
return muxRouter
}
handleGetBlockchain 获取所有区块的列表信息。
func handleGetBlockchain(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
bytes, err := json.MarshalIndent(Blockchain, "", " ")
if err != nil {
http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)
return
}
io.WriteString(w, string(bytes))
}
handleWriteBlock 主要是生成新的区块。
type Message struct {
BPM int
}
func handleWriteBlock(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {
var m Message
decoder := json.NewDecoder(r.Body)
if err := decoder.Decode(&m); err != nil {
respondWithJSON(w, r, http.StatusBadRequest, r.Body)
return
}
defer r.Body.Close()
newBlock, err := generateBlock(Blockchain[len(Blockchain)-1], m.BPM)
if err != nil {
respondWithJSON(w, r, http.StatusInternalServerError, m)
return
}
if isBlockValid(newBlock, Blockchain[len(Blockchain)-1]) {
newBlockchain := append(Blockchain, newBlock)
replaceChain(newBlockchain)
spew.Dump(Blockchain)
}
respondWithJSON(w, r, http.StatusCreated, newBlock)
}
func respondWithJSON(w http.ResponseWriter, r *http.Request, code int, payload interface{}) {
response, err := json.MarshalIndent(payload, "", " ")
if err != nil {
w.WriteHeader(http.StatusInternalServerError)
w.Write([]byte("HTTP 500: Internal Server Error"))
return
}
w.WriteHeader(code)
w.Write(response)
}
主函数
func main() {
err := godotenv.Load()
if err != nil {
log.Fatal(err)
}
go func() {
t := time.Now()
genesisBlock := Block{0, t.String(), 0, "", ""}
genesisBlock.Hash = calculateHash(genesisBlock)
spew.Dump(genesisBlock)
Blockchain = append(Blockchain, genesisBlock)
}()
log.Fatal(run())
}
godotenv.Load() 允许我们从 根目录的文件 .env 读取相应的变量。
genesisBlock 创建初始区块。
run() 启动 web 服务
启动web服务器
$ go run main.go
可以通过 Postman软件模拟网络请求。
通过 GET 访问 http://localhost:8080 可以获取区块链信息。
image
通过 POST 访问 http://localhost:8080 可以添加新的区块信息。
image
通过 curl 测试
GET
curl http://localhost:8080
