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
123456789101112131415161718192021222324252627282930313233343536373839404142434445464748495051525354555657585960616263646566676869707172737475767778798081828384858687888990919293949596979899100101102103104105106107108109 |
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
123456 |
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}
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原文地址：https://www.cnblogs.com/sanxiandoupi/p/11711068.html
时间： 2024-08-30 16:55:21