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作 者: itdef
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书接上文
我们先来看区块的结构
class Block {
public:
string sPrevHash; //记录上个块的哈希值
Block(uint32_t nIndexIn, const string &sDataIn); //构造函数
string GetHash(); //获取哈希函数
void MineBlock(uint32_t nDifficulty); //挖矿函数
private:
uint32_t _nIndex; //该区块的索引值
int64_t _nNonce; //区块随机数 用于哈希值的产生
string _sData; //区块描述字符
string _sHash; //区块哈希值
time_t _tTime; //创建时间
string _CalculateHash() const; //哈希值计算函数
};
区块结构很清晰。 一个区块就是一个创建时间、描述字符、区块随机数字等数据组成。
我们要创建一个区块就是根据创建时间、描述字符、区块随机数字等数据来计算出一个哈希值(_CalculateHash函数的功能)。
inline string Block::_CalculateHash() const {
stringstream ss;
ss << _nIndex << _tTime << _sData << _nNonce << sPrevHash;
return sha256(ss.str());
}
由于_nNonce与创建时间是一值在变化的，_CalculateHash()会产生一个个的哈希。
在MineBlock()函数中对这些哈希进行检测，看看是否符合标准，一旦符合标准，那么久诞生了一个区块。
这里的MineBlock()函数中，根据设置的DifficultyNum，来检测哈希数值前DifficultyNum位是否为零，只有符合标准才是产生的区块的可使用的哈希值
随即产生的哈希值中，前DifficultyNum位为零，只在一定概率下才产生。 这也是为了限制区块的产生速度，在本次区块链技术模拟中，我们称之为"工作量证明"
void Block::MineBlock(uint32_t nDifficulty) {
char cstr[DifficultyNum + ];
for (uint32_t i = ; i < DifficultyNum; ++i) {
cstr[i] = '';
}
cstr[DifficultyNum] = '\0';
string str(cstr);
do {
_nNonce++;
_sHash = _CalculateHash();
} while (_sHash.substr(, nDifficulty) != str);
cout << "Block mined: " << _sHash << endl;
}
Block 结构体中 sPrevHash就是记录该区块的上一个区块的哈希值。区块链技术中使用一种方法将哈希值与区块一一对应。
这样知道一个区块和区块中的sPrevHash。通过查找可以依次遍历区块链中的每个区块。这些有关联的区块也正是使用这种方法组成了区块链.
区块链结构体如下
class Blockchain {
public:
Blockchain(); //区块链构造函数
void AddBlock(Block bNew); //区块链添加区块函数
private:
uint32_t _nDifficulty; //难度值
vector<Block> _vChain; //记录区块链
Block _GetLastBlock() const; //获取最后一个区块
};
大致的示意图如下
我们的模拟文章中，区块链使用了vector<Block> _vChain来记录每个区块，每个区块中都有自己在这个vector中的索引_nIndex，这样查找起来更简单快捷。
区块链创建的时候会插入一个索引为零，描述字符为" Genesis Block "的区块，称之为创始块. 创世块与其他块的区别是交易的输入与输出，这个在后继章节再详细介绍。
AddBlock()与_GetLastBlock()相对比较简单，_GetLastBlock()就是返回vector<Block> _vChain的最后一个元素。
AddBlock()就是通过挖矿产生一个区块，放入到记录vector<Block> _vChain中。当然要记得设置该块的sPrevHash为之前区块链中最后一个块的哈希值.
Blockchain::Blockchain() {
_vChain.emplace_back(Block(, "Genesis Block"));
_nDifficulty = DifficultyNum;
}
void Blockchain::AddBlock(Block bNew) {
bNew.sPrevHash = _GetLastBlock().GetHash();
bNew.MineBlock(_nDifficulty);
_vChain.push_back(bNew);
}
Block Blockchain::_GetLastBlock() const {
return _vChain.back();
}
《build-a-blockchain-with-c》 的讲解和VC工程的建立就到此为止。
相对《用 Go 构建一个区块链》 ，《build-a-blockchain-with-c》代码量少而且简单。
下面的章节我们将进行 《用 Go 构建一个区块链》的c++化 并讲解代码内容