码迷,mamicode.com
首页 > 编程语言 > 详细

共识算法POW原理及实现

时间:2019-10-21 00:22:54      阅读:54      评论:0      收藏:0      [点我收藏+]

标签:pac   itoa   tostring   http   区块链   enc   bsp   int   lan   

POW简介

Proof of Work,工作证明。
POW共识算法主要是通过计算难度值来决定谁来出块。POW的工作量是指方程式求解,谁先解出来,谁就有权利出块。方程式是通过前一个区块的哈希值和随机值nonce来计算下一个区块的哈希值,谁先找到nonce,谁就能最先计算出下一个区块的哈希值,这种方式之所以被称为计算难度值是因为方程式没有固定解法,只能不断的尝试,这种解方程式的方式称为哈希碰撞,是概率事件,碰撞的次数越多,方程式求解的难度就会越大。比特币就是采用POW共识算法

算法具体实现原理

这里涉及到两个重要的概念,一个是难度系数,一个是nonce,nonce可以理解为一个随机数,就是挖矿中要找到一个符合条件的nonce值。
这里假设难度系数是4(比特币初始难度系数就是4),将一个区块中的数据加上nonce值打包,nonce值从0开始一直递增,将这打包的数据计算hash值,hash满足最前面有4个0,就是挖矿成功。难度系数为多少,hash最前面就需要满足多少个0。

代码简单实现其原理

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
package main

import (
"strconv"
"time"
"crypto/sha256"
"strings"
"encoding/hex"
"fmt"
)

//pow 挖矿算法

//定义难度系数
大专栏  共识算法POW原理及实现">const difiiculty = 4

type Block struct {
Index int // 区块高度
TimeStamp int64
Data string //交易记录
Hash string
Prehash string
Nonce int
Difficulty int //难度系数
}

//创建区块链
var BlockChain []Block

//创世区块
func GenesisBlock() *Block {

var geneBlock = Block{0, time.Now().Unix(), "", "", "", 0, difiiculty}
geneBlock.Hash = hex.EncodeToString(BlockHash(geneBlock))

return &geneBlock

}



func BlockHash(block Block) []byte {
re := strconv.Itoa(block.Index) + strconv.Itoa(int(block.TimeStamp)) + block.Data + block.Prehash +
strconv.Itoa(block.Nonce) + strconv.Itoa(block.Difficulty)

h := sha256.New()
h.Write([]byte(re))
hashed := h.Sum(nil)

return hashed


}

func isBlockValid(block Block) bool {
prefix := strings.Repeat("0", block.Difficulty)
return strings.HasPrefix(block.Hash, prefix)
}

//创建新区块 pow挖矿
func CreateNewBlock(lastBlock *Block, data string) *Block {
var newBlock Block
newBlock.Index = lastBlock.Index + 1
newBlock.TimeStamp = time.Now().Unix()
newBlock.Data = data
newBlock.Prehash = lastBlock.Hash
newBlock.Difficulty = difiiculty
newBlock.Nonce = 0
//开挖-当前区块的hash值的前面的0的个数与难度系数值相同
for {
//计算hash
cuhash := hex.EncodeToString(BlockHash(newBlock))
fmt.Println("挖矿中",cuhash)
newBlock.Hash = cuhash
if isBlockValid(newBlock) {

//校验区块
if VerflyBlock(newBlock, *lastBlock) {
fmt.Println("挖矿成功")
return &newBlock
}
}

newBlock.Nonce ++

}
}


//校验新的区块是否合法
func VerflyBlock(newblock Block, lastBlock Block) bool {
if lastBlock.Index +1 !=newblock.Index {
return false
}
if newblock.Prehash !=lastBlock.Hash {
return false
}
return true

}

func main() {

var genBlock = GenesisBlock()

newBlock := CreateNewBlock(genBlock,"新区块")
fmt.Println(newBlock)

}

输出

1
2
3
4
5
6
挖矿中 ac6665903c0cd2f000e17483fbcf6e3e8fa365de2b55663e7c94167f816d1489
挖矿中 a46e18c7938ccb2d0554232f94c6e8db933fae509adafd4091f5f0b51951e6ae
挖矿中 3738b5eb5f8f956974fc767058a6d7c94da0fc406e86df2d508b9b87fc109171
挖矿中 0000694b1acaec754175f0a49a1aa190e122b58e9f58125bd18ceec898f8d811
挖矿成功
&{1 1530267247 新区块 0000694b1acaec754175f0a49a1aa190e122b58e9f58125bd18ceec898f8d811 a8df431924b17633bdf0303763661aa7a41c2608cd99f6527542e1326c718152 12167 4}

共识算法POW原理及实现

标签:pac   itoa   tostring   http   区块链   enc   bsp   int   lan   

原文地址:https://www.cnblogs.com/sanxiandoupi/p/11711068.html

(0)
(0)
   
举报
评论 一句话评论(0
登录后才能评论!
© 2014 mamicode.com 版权所有 京ICP备13008772号-2
迷上了代码!