构建一个应用程序来展示区块链是如何工作的

让我们通过构建一个应用程序来展示区块链是如何工作的。根据维基百科的描述，区块链是：一种分布式数据库，用于维护不断增长的记录列表，称为块。这听起来似乎不错，但它到底是如何工作的？

为了说明区块链如何工作，我们将使用名为Blockchain CLI的开源命令行界面。

image

安装命令行界面版本

如果还没有Node.js，先安装一下。

然后在终端中运行以下命令：

# Clone this repository
$ git clone https://github.com/seanseany/blockchain-cli
# Go into the repository
$ cd blockchain-cli
# Install dependencies
$ npm install
# Run the app
$ npm start

你应该看到，欢迎使用Blockchain CLI！和区块链提示准备好了，可以接受命令。

区块看起来像什么？

要查看当前的区块链，请在命令提示符中输入blockchain或bc。你应该看到如下图所示的块。

image

Block的索引：表示它是哪个块，Genesis块的索引为0。
哈希：表示块是否有效。
上一个哈希：表示前一个块是否有效。
时间戳：表示块何时添加。
数据：块上存储了哪些信息。
Nonce：在找到有效块之前，我们经历了多少次迭代？

Genesis Block

每个区块链都将从Genesis Block开始。正如你稍后将看到的，区块链上的每个块都依赖于前一个块。因此，需要Genesis块来挖掘我们的第一个块。

开采新区块时会发生什么？

image

让我们来看看我们的第一块。输入mine freeCodeCamp进入提示。

区块链查看区块链上最新的索引和前一个哈希块。在这种情况下，Genesis块是最新的块。

索引：o + 1 = 1
上一哈希：0000018035a828da0 ......
时间戳：添加块时间。
数据：freeCodeCamp
哈希：??
Nonce：??

如何计算哈希值？

哈希值是唯一标识数据的固定长度的数值。

通过将索引，先前块哈希，时间戳，块数据和随机数作为输入来计算哈希。

CryptoJS.SHA256(index + previousHash + timestamp + data + nonce)

在给定这些输入的情况下，SHA256算法将计算唯一的哈希值。相同的输入将始终返回相同的哈希值。

是否注意到块哈希中的四个前导0？

四个前导0是有效hash的最低要求。所需的前导0的数量称为难度。

function isValidHashDifficulty(hash, difficulty) {
  for (var i = 0, b = hash.length; i < b; i ++) {
    if (hash[i] !== '0') {
    break;      
    }
  }
  return i >= difficulty;
}

这也称为工作量证明系统。

什么是nonce？

随机数是用于查找有效哈希的数字。

let nonce = 0;let hash;let input;

while(!isValidHashDifficulty(hash)) {
       nonce = nonce + 1;
       input = index + previousHash + timestamp + data + nonce;
       hash = CryptoJS.SHA256(input)
}

nonce迭代直到哈希有效。在我们的例子中，有效哈希至少有四个前导0。查找与有效哈希相对应的随机数的过程是挖掘。

随着难度的增加，可能的有效哈希的数量减少。利用较少的有效哈希值，查找有效哈希需要更多处理能力。

为什么这很重要？

这很重要，因为它使区块链不变。

如果我们有以下区块链A→B→C，并且有人想要更改块A上的数据。这是会发生的事情：

块A上的数据更改。
块A的哈希值发生变化，因为数据用于计算哈希值。
块A变为无效，因为其哈希不再具有四个前导0。
块B的哈希值发生变化，因为块A的哈希值用于计算块B的哈希值。
块B变为无效，因为其哈希不再具有四个前导0。
块C的哈希值发生变化，因为块B的哈希值用于计算块C的哈希值。
块C变为无效，因为其哈希不再具有四个前导0。

改变块的唯一方法是再次挖掘块，然后是所有块。由于总是添加新块，因此几乎不可能改变区块链。

我希望这个教程对你有所帮助！

如果想查看演示版的网络版，请访问http://blockchaindemo.io

======================================================================

分享一些比特币、以太坊、EOS、Fabric等区块链相关的交互式在线编程实战教程：

java比特币开发教程，本课程面向初学者，内容即涵盖比特币的核心概念，例如区块链存储、去中心化共识机制、密钥与脚本、交易与UTXO等，同时也详细讲解如何在Java代码中集成比特币支持功能，例如创建地址、管理钱包、构造裸交易等，是Java工程师不可多得的比特币开发学习课程。

php比特币开发教程，本课程面向初学者，内容即涵盖比特币的核心概念，例如区块链存储、去中心化共识机制、密钥与脚本、交易与UTXO等，同时也详细讲解如何在Php代码中集成比特币支持功能，例如创建地址、管理钱包、构造裸交易等，是Php工程师不可多得的比特币开发学习课程。

c#比特币开发教程，本课程面向初学者，内容即涵盖比特币的核心概念，例如区块链存储、去中心化共识机制、密钥与脚本、交易与UTXO等，同时也详细讲解如何在C#代码中集成比特币支持功能，例如创建地址、管理钱包、构造裸交易等，是C#工程师不可多得的比特币开发学习课程。

java以太坊开发教程，主要是针对java和android程序员进行区块链以太坊开发的web3j详解。

python以太坊，主要是针对python工程师使用web3.py进行区块链以太坊开发的详解。

php以太坊，主要是介绍使用php进行智能合约开发交互，进行账号创建、交易、转账、代币开发以及过滤器和交易等内容。

以太坊入门教程，主要介绍智能合约与dapp应用开发，适合入门。

以太坊开发进阶教程，主要是介绍使用node.js、mongodb、区块链、ipfs实现去中心化电商DApp实战，适合进阶。

ERC721以太坊通证实战，课程以一个数字艺术品创作与分享DApp的实战开发为主线，深入讲解以太坊非同质化通证的概念、标准与开发方案。内容包含ERC-721标准的自主实现，讲解OpenZeppelin合约代码库二次开发，实战项目采用Truffle，IPFS，实现了通证以及去中心化的通证交易所。

C#以太坊，主要讲解如何使用C#开发基于.Net的以太坊应用，包括账户管理、状态与交易、智能合约开发与交互、过滤器和交易等。

EOS入门教程，本课程帮助你快速入门EOS区块链去中心化应用的开发，内容涵盖EOS工具链、账户与钱包、发行代币、智能合约开发与部署、使用代码与智能合约交互等核心知识点，最后综合运用各知识点完成一个便签DApp的开发。

深入浅出玩转EOS钱包开发，本课程以手机EOS钱包的完整开发过程为主线，深入学习EOS区块链应用开发，课程内容即涵盖账户、计算资源、智能合约、动作与交易等EOS区块链的核心概念，同时也讲解如何使用eosjs和eosjs-ecc开发包访问EOS区块链，以及如何在React前端应用中集成对EOS区块链的支持。课程内容深入浅出，非常适合前端工程师深入学习EOS区块链应用开发。

Hyperledger Fabric 区块链开发详解，本课程面向初学者，内容即包含Hyperledger Fabric的身份证书与MSP服务、权限策略、信道配置与启动、链码通信接口等核心概念，也包含Fabric网络设计、nodejs链码与应用开发的操作实践，是Nodejs工程师学习Fabric区块链开发的最佳选择。

Hyperledger Fabric java 区块链开发详解，课程面向初学者，内容即包含Hyperledger Fabric的身份证书与MSP服务、权限策略、信道配置与启动、链码通信接口等核心概念，也包含Fabric网络设计、java链码与应用开发的操作实践，是java工程师学习Fabric区块链开发的最佳选择。

tendermint区块链开发详解，本课程适合希望使用tendermint进行区块链开发的工程师，课程内容即包括tendermint应用开发模型中的核心概念，例如ABCI接口、默克尔树、多版本状态库等，也包括代币发行等丰富的实操代码，是go语言工程师快速入门区块链开发的最佳选择。

汇智网原创翻译，转载请标明出处。这里是构建一个应用程序展示区块链如何工作