blockchain-tutorial

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简单的区块链练习

Version 1.0

1. 创建自己的区块链
2. 理解hash函数是如何保持区块链的完整性
3. 如何创造并添加新的块
4. 多个节点如何竞争生成块
5. 通过浏览器来查看整个链

在当前版本中，实现了区块链的以下基本功能

1. 块生成
2. 散列计算
3. 块校验
4. 通过POST请求发送交易，通过GET请求查询所有区块的功能

具体的操作信息如下图所示：

启动程序：

发送数据生成区块

查询所有交易信息

在实现过程中：

每个区块包含的信息

type Block struct {
  Index     int  //这个块在链中的位置
  Timestamp string // 块生成的时间戳
  BPM       int   //心跳数据 BPM 心率
  Hash      string   //这个块通过SHA256算法生成的散列值
  PrevHash  string //前一个块的SHA256散列值
}

负载信息 payload

type Message struct {
  BPM int
}

一些依赖信息：

//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/davecgh/go-spew/spew

//Gorilla 的 mux 包非常流行， 用它来写 web handler。
go get github.com/gorilla/mux

//godotenv 读取项目根目录中的 .env 配置文件，不用将 http port 之类的配置硬编码进代码中
go get github.com/joho/godotenv

需要散列的原因，主要是两个原因： 1.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。 2.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。

还有一个问题没有解决： 两个节点都生成块并添加到各自的链上，那我们应该以谁为准？始终选择最长的，但是这个问题在这里没有解决。

Version 2.0

解决多节点网络内,

1. 区块生成
2. 节点通信问题
3. 消息广播问题

本质上是解决区块链的网络通信问题。

网络构建的步骤：

1. 第一个节点A创建"创世区块"， 同时启动TCP Server并监听一个接口， 等待其它节点连接
2. 启动节点B，并与第一个节点建立TCP连接(通过不同的终端来模拟其他节点， 启动和连接方式如图1 所示)， 并发送数据给A
3. 第一个节点收到来自B的消息，创建第一个区块，验证后广播给其他节点
4. 向所有节点同步新链状态

并非是一个P2P的网络，没有选举算法，同样没有共识算法，但是解决了网络的基本构建问题。

图 1

Version 3.0

工作量证明（Proof of Work, PoW)

添加工作两证明所需的变量：

// Block represents each 'item' in the blockchain
type Block struct {
	Index      int
	Timestamp  string
	BPM        int
	Hash       string
	PrevHash   string
	Difficulty int
	Nonce      string
}

重新修改generateBlock函数

结果演示

##下一步学习， IPFS存取大文件并与区块链打通