區(qū)塊鏈的java實(shí)現(xiàn)（詳細(xì)代碼解析）
區(qū)塊鏈原本是比特幣等加密貨幣存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的一種獨(dú)特方式，是一種自引用的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，用來(lái)存儲(chǔ)大量交易信息，每條記錄從后向前有序鏈接起來(lái)，具備公開(kāi)透明、無(wú)法篡改、方便追溯的特點(diǎn)。實(shí)際上，這種特性也直接體現(xiàn)了整個(gè)比特幣的特點(diǎn)，因此使用區(qū)塊鏈來(lái)概括加密貨幣背后的技術(shù)實(shí)現(xiàn)是非常直觀和恰當(dāng)?shù)?。區(qū)塊鏈?zhǔn)且豁?xiàng)技術(shù)，加密貨幣是其開(kāi)發(fā)實(shí)現(xiàn)的一類(lèi)產(chǎn)品（含有代幣，也有不含代幣的區(qū)塊鏈產(chǎn)品），不能等同或混淆。與加密貨幣相比，區(qū)塊鏈這個(gè)名字拋開(kāi)了代幣的概念，更加形象化、技術(shù)化、去政治化，更適合作為一門(mén)技術(shù)去研究、去推廣。
區(qū)塊鏈基礎(chǔ)架構(gòu)模型一般說(shuō)來(lái)，區(qū)塊鏈系統(tǒng)由數(shù)據(jù)層、網(wǎng)絡(luò)層、共識(shí)層、激勵(lì)層、合約層和應(yīng)用層組成。 其中，數(shù)據(jù)層封裝了底層數(shù)據(jù)區(qū)塊以及相關(guān)的數(shù)據(jù)加密和時(shí)間戳等技術(shù)；網(wǎng)絡(luò)層則包括分布式組網(wǎng)機(jī)制、數(shù)據(jù)傳播機(jī)制和數(shù)據(jù)驗(yàn)證機(jī)制等；共識(shí)層主要封裝網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的各類(lèi)共識(shí)算法；激勵(lì)層將經(jīng)濟(jì)因素集成到區(qū)塊鏈技術(shù)體系中來(lái)，主要包括經(jīng)濟(jì)激勵(lì)的發(fā)行機(jī)制和分配機(jī)制等；合約層主要封裝各類(lèi)腳本、算法和智能合約，是區(qū)塊鏈可編程特性的基礎(chǔ)；應(yīng)用層則封裝了區(qū)塊鏈的各種應(yīng)用場(chǎng)景和案例。該模型中，基于時(shí)間戳的鏈?zhǔn)絽^(qū)塊結(jié)構(gòu)、分布式節(jié)點(diǎn)的共識(shí)機(jī)制、基于共識(shí)算力的經(jīng)濟(jì)激勵(lì)和靈活可編程的智能合約是區(qū)塊鏈技術(shù)最具代表性的創(chuàng)新點(diǎn)。
區(qū)塊鏈代碼實(shí)現(xiàn)
哈希樹(shù)的跟節(jié)點(diǎn)稱(chēng)為Merkle根，Merkle樹(shù)可以僅用log2（N）的時(shí)間復(fù)雜度檢查任何一個(gè)數(shù)據(jù)元素是否包含在樹(shù)中：
package test;
import java.security.MessageDigest;
import java.uTIl.ArrayList;
import java.uTIl.List;
public class MerkleTrees {
// transacTIon List
List《String》 txList;
// Merkle Root
String root;
/**
* constructor
* @param txList transacTIon List 交易List
*/
public MerkleTrees（List《String》 txList） {
this.txList = txList;
root = “”;
}
/**
* execute merkle_tree and set root.
*/
public void merkle_tree（） {
List《String》 tempTxList = new ArrayList《String》（）;
for （int i = 0; i 《 this.txList.size（）; i++） {
tempTxList.add（this.txList.get（i））;
}
List《String》 newTxList = getNewTxList（tempTxList）;
while （newTxList.size（） ！= 1） {
newTxList = getNewTxList（newTxList）;
}
this.root = newTxList.get（0）;
}
/**
* return Node Hash List.
* @param tempTxList
* @return
*/
private List《String》 getNewTxList（List《String》 tempTxList） {
List《String》 newTxList = new ArrayList《String》（）;
int index = 0;
while （index 《 tempTxList.size（）） {
// left
String left = tempTxList.get（index）;
index++;
// right
String right = “”;
if （index ！= tempTxList.size（）） {
right = tempTxList.get（index）;
}
// sha2 hex value
String sha2HexValue = getSHA2HexValue（left + right）;
newTxList.add（sha2HexValue）;
index++;
}
return newTxList;
}
/**
* Return hex string
* @param str
* @return
*/
public String getSHA2HexValue（String str） {
byte［］ cipher_byte;
try{
MessageDigest md = MessageDigest.getInstance（“SHA-256”）;
md.update（str.getBytes（））;
cipher_byte = md.digest（）;
StringBuilder sb = new StringBuilder（2 * cipher_byte.length）;
for（byte b： cipher_byte） {
sb.append（String.format（“%02x”， b&0xff） ）;
}
return sb.toString（）;
} catch （Exception e） {
e.printStackTrace（）;
}
return “”;
}
/**
* Get Root
* @return
*/
public String getRoot（） {
return this.root;
}
}
下載文檔
