最近，区块链技术突然火起来了。算是我身边的技术朋友饭后不聊区块链。认为他们跟不上时代。为什么会这样？这其实和去年比特币价格的快速上涨是分不开的。比特币的价格从去年初的不到1000涨到今年年初的近2万。赚钱的效果足以吸引大家的眼球。比特币价格一年涨了20倍，大家已经准备了足够多的钱包，跃跃欲试。但是，如果你问这些朋友比特币是什么，它是如何构造的，能够回答的人并不多。作为技术背景，我们今天将向您展示如何在Java中实现一个简单的比特币。系统，为了让大家对区块链和比特币的底层技术有一个初步的了解。区块链比特币是一种基于区块链技术的加密数字货币。顾名思义，区块链是由许多区块组成的链。区块链可以简单比作账本，而区块可以比作账本的一页记录，账本的每一页记录了很多笔比特币转账交易，所以应该可以根据任何交易者的余额来计算在账本中的所有交易记录上，我们先构建一个区块结构publicclassBlock{/***区块索引号*/privateintindex;/***当前区块的哈希值，区块的唯一标识*/privateStringhash;/***生成区块的时间戳*/privatelongtimestamp;/***当前区块的交易集合*/privateListtransactions;/***工作量证明，计算正确哈希值的次数*/privateintnonce;/***前一个区块的哈希值*/privateStringpreviousHash;}转账交易transfertransaction即比特币所有者之间的相互转账行为。我们暂时假设这些比特币的拥有者是比特币钱包，并且钱包都有对应的钱包地址。那么这些转账交易其实就是钱包地址之间的转账。交易（类似于支付宝用户之间的转账，实际上是支付宝用户名之间的转账），这些转账交易需要记录在账本中才能真正生效。由于比特币转账交易的设计比较复杂，今天我们不深入讨论，所以这里我设计了一个简单的交易模型如下：publicclassTransaction{/***交易唯一标识符*/privateStringid;/***transaction发送方钱包地址*/privateStringsender;/***交易接收方钱包地址*/privateStringrecipient;/***交易金额*/privateintamount;}挖矿到底是什么？为什么那么多人吵着要挖矿，梦想着一夜暴富？我们可以简单地将挖矿比作矿工解决数学问题的过程。只要他答对了，就可以获得比特币系统奖励的一笔比特币，同时获得在区块链账本的新区块中记录交易的权利。工会在账本的新页面上记录比特币系统中最近的转账交易，并获得交易手续费。一旦交易被记录在分类账中，交易就完成了，接收方可以实际接收发送方的转账。货币。那么这个数学难题是什么样子的呢？我们看一下这道数学题的公式：Hash=SHA-256(区块链最后一个区块的Hash+待记账的交易记录信息+随机数)这个公式已经很清楚了，SHA-256是一种哈希加密算法，要加密的前两部分是固定的，我们只是依靠随机数的不断变化来计算不同的哈希结果，系统要求哈希结果必须以10个0开头，这个概率真的很高太小太小了，我们可以使测试更容易。例如：只要哈希结果以4个0开头，我们就认为问题解成功，即挖矿成功。这时，矿工可以生成一个新的区块，将所有需要记账的交易记录记录到该区块中，同时构造一笔系统奖励的比特币交易（发起方为系统，接收方为矿工，比特币数量假设为10），记录到账本中，这样通过查看账本中的交易记录会发现矿工的余额增加了10个比特币。我们看一下挖矿代码：/***mining*@paramblockchain整个区块链*@paramtxs需要记录交易记录，包括*@paramaddress矿工钱包地址*@return*/privatestaticvoidmineBlock(Listblockchain,Listtxs,Stringaddress){//添加系统打赏的交易TransactionsysTx=newTransaction(CryptoUtil.UUID(),"",address,10);txs.add(sysTx);//获取当前区块链中的最新区块BlocklatestBlock=blockchain.get(blockchain.size()-1);//随机数intnonce=1;Stringhash="";while(true){hash=CryptoUtil.SHA256(latestBlock.getHash()+JSON.toJSONString(txs)+nonce);if(hash.startsWith("0000")){System.out.println("=====计算结果正确，计算次数为："+nonce+",hash:"+hash);break;}nonce++;System.out.println("计算错误，hash:"+hash);}//问题解决，可以构造一个新的块，加入到区块链中BlocknewBlock=newBlock(latestBlock.getIndex()+1,System.currentTimeMillis(),txs,nonce,latestBlock.getHash(),hash);blockchain.add(newBlock);System.out.println("挖矿后的区块链："+JSON.toJSONString(blockchain));}余额计算一个钱包地址的余额其实就是从区块链账本中找出该地址作为接收方的所有交易记录，并将这些交易记录的金额相加得到该地址收到的所有比特币。然后找出以该地址为发件人的所有交易记录再次相加得到该地址发送的所有比特币，用收到的比特币总和减去发送比特币总和，得到该地址真实比特币余额。详细看代码：/***Querybalance*@paramblockchain*@paramaddress*@return*/publicstaticintgetWalletBalance(Listblockchain,Stringaddress){intbalance=0;for(Blockblock:blockchain){Listtransactions=block.getTransactions();for(Transactiontransaction:transactions){if(address.equals(transaction.getRecipient())){balance+=transaction.getAmount();}if(address.equals(transaction.getSender())){balance-=transaction.getAmount();}}}returnbalance;}至此，我们用java实现了一个简单的基于区块链账本技术的比特币系统，包括区块链功能，挖矿生成新比特币，转账交易，余额查询功能，完整代码查找小助理接了过来。运行结果如下图所示：当然，真正的比特币系统远不止这么简单，例如：结合密码学保证转账交易不被篡改，结合P2P技术实现点对点分布式网络等功能。我们这里只是抛砖引玉，想深入了解的朋友可以参考我们提供的视频资料。【本文为专栏作家《纯洁的微笑》原创稿件，转载请微信♂联系作者获得授权】点此查看该作者更多好文
