毕业设计 基于C++的区块链模拟记账系统源码+详细文档+全部资料（高分项目）.zip

## 区块链(Item_BlockChain) **@author: lancer @time: 2022/7/6** --- [TOC] + 区块链：是一个又一个区块组成的链条。每一个区块中保存了一定的信息，它们按照各自产生的时间顺序连接成链条。这个链条被保存在所有的服务器中，只要整个系统中有一台服务器可以工作，整条区块链就是安全的。相比于传统的网络，区块链具有两大核心特点：一是数据难以篡改、二是去中心化。基于这两个特点，区块链所记录的信息更加真实可靠，可以帮助解决人们互不信任的问题。 + 本项目（项目仅供学习参考使用）使用c++编写代码模拟了区块链的运作过程，所使用的外部库有``SHA256``、``Openssl``、``Boost``。 + 项目链接：https://github.com/lancerstadium/Item_BlockChain + 介绍视频：https://www.bilibili.com/video/BV1ST411u7Jz/?vd_source=a46aee5caa4e010c950debd43a109188 --- ### 0 参考目录 + 区块链架构：https://github.com/teaandcode/TestChain + SHA256散列技术：http://www.zedwood.com/article/cpp-sha256-function + openssl库官网：https://www.openssl.org/source/ + openssl下载器：http://slproweb.com/products/Win32OpenSSL.html + boost库官网：https://www.boost.org/users/download/ --- ### 1 项目目录 ``` Item_BlockChain |----attachment // 存储.md链接的图片 |----env | |----boost_1_79_0.zip // boost库安装包 | |----Win32OpenSSL-1_1_1p.msi // openssl下载器 | |----source | |----Block.cpp // Block类实现函数 | |----Block.h // Block类头文件 | | ... | |----main.app // 主函数 | | ... | |----README.md // 本文档：项目说明文档 ``` --- ### 2 环境准备 #### 2.1 下载安装Visual Studio (2019) + 下载（略） + 新建C++空项目； + 将Item_BlockChain/source/下的文件全部复制到项目文件夹； + 在VS->右键头文件->添加->现有项，导入除main.cpp以外的所有文件； + 同理，右键源文件导入main.cpp. #### 2.2 安装Openssl库 + 文件已经下载好，点击Item_BlockChain/env/Win32OpenSSL-1_1_1p.msi安装即可，完成后有如下文件结构：  + 复制头文件路径1：[自己的路径]\openssl_win32\include + 复制依赖路径2：[自己的路径]\OpenSSL-Win32\lib\VC + 在VS->右键项目名->属性->VC++目录->常规，[包含目录]后面粘贴路径1，[库目录]后面粘贴路径2； + 在VS->右键项目名->属性->链接器->输入->附加依赖项后面加上如下字串：libcrypto32MD.lib;libcrypto32MDd.lib;libcrypto32MT.lib;libcrypto32MTd.lib;libssl32MD.lib;libssl32MDd.lib;libssl32MT.lib;libssl32MTd.lib; + 确认修改，完成安装； + 如有需要重新下载（一般不需要），请用openssl下载器下载Win32 Openssl v1.1.1p如图：  + 后续请查看教程：https://www.cnblogs.com/zwh0910/p/15885865.html #### 2.3 安装Boost库 + 去官网下载：boost_1_79_0.zip + boost库安装教程：https://blog.csdn.net/weixin_39766005/article/details/120305393 + 注：如果编译期间有什么问题可查看本文最后一小节，如果没能帮助到你，我很抱歉，请原谅我不整洁的代码。 ### 3 功能简介 + 想详细了解类之间的关系，可查看第5节 #### 3.1 用户类User + ``User``是使用区块链记账系统的用户类，其有如下功能： ``` c++ class User { public: string UserName; // 用户名 string sRSAPriKey; // 私钥 string sRSAPubKey; // 公钥 double USD; // 账户余额 string Wallet; // 钱包 User(); // 用户构造函数 User(const string& name); ~User(); // 析构函数 void info(); // 查询用户信息 Record PayTo(User seller, double cost); // 用户付款给卖家 private: string _pub_key_path; // 公钥文件路径 void _GenerateRSAkey(); // 生成密钥对 }; ``` #### 3.2 记录类Record + ``Record``表示每次发生交易生成的记录，其有如下功能： ``` c++ class Record { public: string clear_text; // 明文 vector<char> cripher_text; // 暗文 string pub_key; // 买家公钥 int status; // 状态: -1表示信息不完成且未录入，0表示信息完整且待录入，1表示录入成功 string ReturnTime(); // 返回时间 string PubKey_Path; // 公钥文件路径 Record(); // 空参构造函数 Record(const string& sell, const string& buy, double cost); // 交易记录构造函数 ~Record(); // 微不足道的析构函数 void recovery(); // 从明文中恢复交易记录 void print(); // 打印交易记录 string toString(); // 生成交易字符串 private: string _Seller; // 卖家 string _Buyer; // 买家 double _Value; // 交易价格 time_t _Time; // 交易时间 }; ``` #### 3.3 记录序列类RecordList + ``RecordList``为录入的交易记录的集合，其有如下功能： ``` c++ class RecordList { public: RecordList(); // 交易记录列表生成 int size(); // 查询交易记录列表大小 void print(); // 打印交易记录列表信息 string toString(); // 转换交易列表信息为String void AppendRecord(Record rNew); // 插入新记录 void AppendRecordFromFile(string RecordFileName); // 从文件读入记录信息 private: vector<Record> _vRL; // 交易记录列表数据 }; ``` #### 3.4 区块类Block + ``Block``表示区块，与RecordList类一一对应，其有如下功能： ``` c++ class Block { public: // 规定一个区块的hash必须以ndifficulty个0开头 string sHash; // 当前区块的哈希值字符串 string sPrevHash; // 链接上一区块的哈希值字符串 Block(uint32_t nIndexIn, const string& info); // 消息生成区块 Block(uint32_t nIndexIn, RecordList& RL); // 导入RecordList生成区块 void MineBlock(uint32_t nDifficulty); // 挖矿 void print(); // 打印区块 string toString(); private: uint32_t _nIndex; // 区块编号：该区块唯一编号 uint32_t _nNonce; // 工作量证明：表明获取这个区块总共计算了多少次 string _sData; // 区块交易数据，采用RecordList.toString()的数据 time_t _tTime; // 区块生成时间 string _CalculateHash() const; // 计算哈希值 }; ``` #### 3.5 区块链类Blockchain + ``Blockchain``表示区块链，其有如下功能： ``` c++ class Blockchain { public: Blockchain(); // 区块链构造函数 Blockchain(uint32_t nDifficulty); // 注意：难度不要设置太高不然你显卡就炸了 void AppendBlock(Block bNew); // 添加区块 int size(); // 查询区块链大小 void print(); // 打印区块链 string toString(); private: vector<Block> _vChain;// 区块链数据 uint32_t _nDifficulty;// 难度级别：建议设为3~4 Block _GetLastBlock() const;// 取最后区块 }; ``` #### 3.6 部分其它类 + rsa2048：有基于 ``openssl``与``boost``库编写的工具类``RSATool``，它有如下功能： + 通过RSA-2048算法生成密钥对，并存入文件``prikey.pem``, ``pubkey.pem`` + 生成用户钱包名称``Wallet`` + 通过(私钥文件/字符串)加密明文``clear_text`` + 通过(公钥文件/字符串)解密暗文``cripher_text`` + 比对明文与暗文，并输出验证结果 + 序列化``Record``类到文件``./public/record.txt``，可进行读写操作 + sha256：提供了SHA-256算法。 + 注： + RSA-2048：为非对称成加密算法，发送方和接收方均各有一组公钥和私钥key。因存在幂运算，其计算速度远远小于AES-256。可用于对小量数据的加密，如用于对密钥key的加密。是密钥交换协议的重要组成部分。采用公钥进行加密，采用私钥进行解密。 + SHA-256：不�