基于Java实现具备基本功能的区块链系统源码+详细文档+全部资料（毕业设计）.zip

# 使用Java创造你的第一个区块链 Original address (English ver): https://medium.com/programmers-blockchain/create-simple-blockchain-java-tutorial-from-scratch-6eeed3cb03fa *该repo用于学习与记录,主要为区块链相关博文翻译以及相应实践。想获取更多信息请点击以上原文链接。* 本教程系列的目的是帮助你了解开发区块链相关的技术。<br/> 在本教程中，我们将获得以下的体验： 创建一个非常基本的区块链。 实现简单的工作量证明系统，也就是常说的挖矿。 为各种可能性感到惊叹!~ (本教程适用于已基本掌握面向对象编程知识的朋友) 需要注意的是，这将不会是一个功能完备适合生成的区块链产品。而是一种概念性的实现，从而帮助你理解未来教程中 的区块链。 这是《区块链开发巨型指南》的一部分。 ## 配置 我们将使用Java,但是你可以使用任何面向对象的语言。我将使用Eclipse，但其实其他任何新潮的文本编辑器你都可以使用，尽管你会错过很多好的体验。 你将需要准备好以下几项： + JDK + Eclipse或者其他IDE/文本编辑器  你可以考虑添加Google的gson依赖，通过它可以将一个对象转为Json。这是一个超级好用的库，所以我们之后也会用这个去做一些P2P的东西。不过你要用其他方式的话也请便。 在Eclipse里，创建一个（file > new >）Java项目。我将会给我的项目命名"noobchain"然后也用这个名字去创建一个类（NoobChain）。  ## 现在可以大展拳脚了 制作区块链 区块链只是一个包含块的链或者列表结构。 区块链中的每个区块将拥有自己的数字指纹，包含前一个区块的数字指纹，并具有一些数据（比如可以用于交易的数据）。  ## 哈希=数字指纹 (Hash = Digital Fingerprint) 每个区块不仅包含之前的哈希，他自己的一部分哈希也是从之前的哈希计算出来的。这样一来如果前面的哈希产生变化，进而会影响之后所有区块的哈希值(因为他有一部分哈希是基于之前的哈希值)。通过计算和比较哈希值，我们可以查看区块链是否无效。 这是什么意思呢？简单说就是更改了列表中的任何数据都将更改前面然后**中断这个链**。 ## 所以我们先来创建一个用于组成区块链的区块类 import java.util.Date; public class Block { public String hash; public String previousHash; private String data; //our data will be a simple message. private long timeStamp; //as number of milliseconds since 1/1/1970. //Block Constructor. public Block(String data,String previousHash ) { this.data = data; this.previousHash = previousHash; this.timeStamp = new Date().getTime(); } } 如你所见，我们这个基础的Block类中包含一个名为hash的String变量，它保存我们的数字签名。previousHash则保存之前区块的哈希，然后data这个String变量则保存该区块的数据。 ## 接下来我们将需要一个生成数字签名的方式 其实有很多加密算法你可以使用，但是SHA256对这个例子来说再合适不过。我们直接引用MessageDigest（import java.security.MessageDigest;）从而可以调用SHA256这个算法。 我们接下来需要使用SHA256，因此我们需要在新的StringUtil类中创建一个helper方法（applySha256）。 import java.security.MessageDigest; public class StringUtil { //Applies Sha256 to a string and returns the result. public static String applySha256(String input){ try { MessageDigest digest = MessageDigest.getInstance("SHA-256"); //Applies sha256 to our input, byte[] hash = digest.digest(input.getBytes("UTF-8")); StringBuffer hexString = new StringBuffer(); // This will contain hash as hexidecimal for (int i = 0; i < hash.length; i++) { String hex = Integer.toHexString(0xff & hash[i]); if(hex.length() == 1) hexString.append('0'); hexString.append(hex); } return hexString.toString(); } catch(Exception e) { throw new RuntimeException(e); } } } 如果你不是很理解这个helper方法中的内容，不用过于担心，所有你需要明白的只是这个会接收一个字符串变量然后对其应用SHA256算法。最后返回由这个字符串生成的字符串签名。 现在让我们在Block类的新方法中使用applySha256 helper方法来计算哈希值。我们必须从那些不希望被修改的块中计算哈希值。所以我们的块中需要包含previousHash、data和timeStamp这些变量。 public String calculateHash() { String calculatedhash = StringUtil.applySha256( previousHash + Long.toString(timeStamp) + data ); return calculatedhash; } 然后把这个方法加到Block的构造器里… ## 测试时间到… 在NoobChain主类中，让我们创建一些块并将哈希值打印到屏幕上，以查看一切是否都在正常工作。  第一个块称为创世块，由于没有先前的块，我们只需输入“ 0”作为先前的哈希即可。 public class NoobChain { public static void main(String[] args) { Block genesisBlock = new Block("Hi im the first block", "0"); System.out.println("Hash for block 1 : " + genesisBlock.hash); Block secondBlock = new Block("Yo im the second block",genesisBlock.hash); System.out.println("Hash for block 2 : " + secondBlock.hash); Block thirdBlock = new Block("Hey im the third block",secondBlock.hash); System.out.println("Hash for block 3 : " + thirdBlock.hash); } } 输出的结果应该很像下图：  现在所有的区块都有基于自身信息以及之前区块签名的数字签名了。 当前他还不是一个很大的区块链，所以让我们将这些区块都存到ArrayList里然后导入Gson依赖以Json形式来查看他。 import java.util.ArrayList; import com.google.gson.GsonBuilder; public class NoobChain { public static ArrayList<Block> blockchain = new ArrayList<Block>(); public static void main(String[] args) { //add our blocks to the blockchain ArrayList: blockchain.add(new Block("Hi im the first block", "0")); blockchain.add(new Block("Yo im the second block",blockchain.get(blockchain.size()-1).hash)); blockchain.add(new Block("Hey im the third block",blockchain.get(blockchain.size()-1).hash)); String blockchainJson = new GsonBuilder().setPrettyPrinting().create().toJson(blockchain); System.out.println(blockchainJson); } } 现在我们的输出应该看起来和我们期望的区块链很接近了。 ## 现在我们需要一种检查区块链完整性的方法 我们来创建一个isChainValid()返回值是Boolean类型的方法，它将遍历链中所有区块并比较他们的哈希值。这个方法将确认Hash变量实际上等于计算出的哈希，并且之前区块的哈希等于previousHash变量。 public static Boolean isChainValid() { Block currentBlock; Block previousBlock; //loop through blockchain to check hashes: for(int i=1; i < blockchain.size(