兄弟连区块链教程分享区块链POW证明代码实现demo

兄弟连区块链培训 · · 771 次点击 · · 开始浏览    
这是一个创建于 的文章,其中的信息可能已经有所发展或是发生改变。

兄弟连区块链教程分享区块链POW证明代码实现demo,2018年下半年,区块链行业正逐渐褪去发展之初的浮躁、回归理性,表面上看相关人才需求与身价似乎正在回落。但事实上,正是初期泡沫的渐退,让人们更多的关注点放在了区块链真正的技术之上。

这里强调一下区块链的协议分层

应用层

合约层

激励机制

共识层

网络层

数据层

上 一篇主要实现了区块链的 数据层,数据层主要使用的技术就是对数据的校验,求hash。

这里介绍工作量证明POW, POW是属于共识机制的内容。

PoW机制中根据矿工的工作量来执行货币的分配和记账权的确定。算力竞争的胜者将获得相应区块记账权和比特币奖励。因此,矿机芯片的算力越高,挖矿的时间更长,就可以获得更多的数字货币。

优点:

算法简单,容易实现;节点间无需交换额外的信息即可达成共识;破坏系统需要投入极大的成本。

缺点:

浪费能源;区块的确认时间难以缩短;新的区块链必须找到一种不同的散列算法,否则就会面临比特币的算力攻击;容易产生分叉,需要等待多个确认;永远没有最终性,需要检查点机制来弥补最终性。

目前基于PoW共识机制的数字货币有很多,比特币、莱特币、狗狗币、达士币、门罗币等初期的数字货币大多都是PoW共识机制。

其他的共识机制还有

PoS(Proof of Stake)

DPOS(Delegated Proof-of-Stake)

DAG(Directed acyclic graph)

PBFT(Practical Byzantine Fault Tolerance)

Pool验证池

dBFT(delegated BFT)

PoA(Proof-of-Authority)

RPCA(Ripple Protocol consensus algorithm)

Hcash——PoW+PoS共识机制

这些共识机制,后面有时间会补充上的,今天主要介绍POW

pow很简单,原理就是 利用计算力,在选择一个nonce的值结合区块的数据算出hash,使得hash的前面多少位都是0.

nonce是一个用来找到满足条件的hash值的数字,nonce值一直迭代,直到hash值有效为止。在我们案例中一个有效的hash值是最少有4个前导0。找到nonce值以满足合适条件的hash值的过程就叫做挖矿。

下面给出代码:

golang版

package main

import (

    "bytes"

    "crypto/sha256"

    "fmt"

    "math"

    "math/big"

)

// 前导0,难度

const targetBits  = 8

type ProofOfWork struct {

    block *Block

    targetBit *big.Int

}

func NewProofOfWork(block *Block) *ProofOfWork  {

    // 设置64位全1

    var IntTarget = big.NewInt(1)

    //00000000000000000000000000001

    //10000000000000000000000000000

    //00000000000100000000000000000

    //0000001

    // 右移 targetBits位

    IntTarget.Lsh(IntTarget, uint(256 - targetBits))

    return &ProofOfWork{block:block, targetBit:IntTarget}

}

func (pow *ProofOfWork)PrepareRawData(nonce int64)[]byte  {

    block := pow.block

    tmp := [][]byte{

        Int2Byte(block.Version),

        block.PrevBlockHash,

        Int2Byte(block.TimeStamp),

        block.MerkeRoot,

        Int2Byte(nonce),

        Int2Byte(targetBits),

        block.Data}

    data := bytes.Join(tmp, []byte{})

    return data

}

func (pow *ProofOfWork)Run() (int64, []byte) {

    var nonce int64

    var hash [32]byte

    var HashInt big.Int

    fmt.Printf("target hash:", pow.targetBit.Bytes())

    for nonce < math.MaxInt64 {

        data := pow.PrepareRawData(nonce)

        hash = sha256.Sum256(data)

        HashInt.SetBytes(hash[:])

        //fmt.Println(nonce)

        // 这里用于 判断算出的hash值(int)只要比最大的IntTarget小就是正确的。

        if HashInt.Cmp(pow.targetBit) == -1 {

            fmt.Printf("Found Hash: %x\n", hash)

            break

        } else {

            nonce++

        }

    }

    return nonce, hash[:]

}

// 对block的数据校验

func (pow *ProofOfWork)IsVaild() bool {

    data := pow.PrepareRawData(pow.block.Nonce)

    hash := sha256.Sum256(data)

    var IntHash big.Int

    IntHash.SetBytes(hash[:])

    return IntHash.Cmp(pow.targetBit) == -1

}

python版

function isValidHashDifficulty(hash, difficulty) {

  for (var i = 0, b = hash.length; i < b; i ++) {

      if (hash[i] !== '0') {

          break;

      }

  }

  return i >= difficulty;

}

import hashlib

"""

工作量证明

"""

class ProofofWork():

    """

    pow

    """

    def __init__(self, block):

        self.block = block

    def mine(self):

        """

        挖矿函数

        :return:

        """

        i = 0

        prefix = '0000'

        while True:

            nonce = str(i)

            message = hashlib.sha256()

            message.update(str(self.block.data).encode('utf-8'))

            message.update(nonce.encode("utf-8"))

            digest = message.hexdigest()

            if digest.startswith(prefix):

                return nonce, digest

            i += 1

区块链行业高薪缺人,

时代的红利你要不要分一杯羹!

清华尹成团队带你10天夯实区块链开发基础,深入解读golang的基本数据类型与流程控制

听课地址:http://t.cn/E7mUU2W


有疑问加站长微信联系(非本文作者)

本文来自:简书

感谢作者:兄弟连区块链培训

查看原文:兄弟连区块链教程分享区块链POW证明代码实现demo

入群交流(和以上内容无关):加入Go大咖交流群,或添加微信:liuxiaoyan-s 备注:入群;或加QQ群:692541889

771 次点击  
加入收藏 微博
暂无回复
添加一条新回复 (您需要 登录 后才能回复 没有账号 ?)
  • 请尽量让自己的回复能够对别人有帮助
  • 支持 Markdown 格式, **粗体**、~~删除线~~、`单行代码`
  • 支持 @ 本站用户;支持表情(输入 : 提示),见 Emoji cheat sheet
  • 图片支持拖拽、截图粘贴等方式上传