如何使用java代碼實現區塊鏈

小編給大家分享一下如何使用java代碼實現區塊鏈，相信大部分人都還不怎么了解，因此分享這篇文章給大家參考一下，希望大家閱讀完這篇文章后大有收獲，下面讓我們一起去了解一下吧！

概述

MerkleTree被廣泛的應用在比特幣技術中，本文旨在通過代碼實現一個簡單的MerkleTree，并計算出Merkle tree的 TreeRoot。
Merkle Tree 是一種數據結構，用于驗證在計算機之間和之間存儲，處理和傳輸的任何類型的數據。
目前，Merkle樹的主要用途是確保從對等網絡中接收的數據塊未受損和未改變，和檢查其他對等網絡沒有撒謊發送假數據塊。

Merkle Tree應用舉例

比特幣

GitA

mazon's Dynamo

Gassandra

比特幣中的應用

比特幣中每個塊中都包含了所有交易的集合簽名，這個簽名就是用Merkle tree實現的，Merkle樹用于比特幣以匯總塊中的所有事務，產生整個事務集合的整體數字指紋，提供非常有效的過程來驗證事務是否包括在塊中。

Merkle樹一個很重要的用處是檢查塊中是否包含指定的交易，Merkle樹是通過遞歸哈希節點對來構造的，直到只有一個哈希。

Merkle tree 代碼實現

哈希樹的跟節點稱為Merkle根，Merkle樹可以僅用log2(N)的時間復雜度檢查任何一個數據元素是否包含在樹中：

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;
  }

 }

數據準備

我們將交易的數據，放入到List中：

List<String> tempTxList = new ArrayList<String>();
tempTxList.add("a");
tempTxList.add("b");
tempTxList.add("c");
tempTxList.add("d");
tempTxList.add("e");

實現過程

準備交易數據
計算出每個數據的hash值，從左到右逐步組成樹的左右節點
執行循環知道最后只剩下一個數據

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++;
 }

測試

package test;
import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
public class App {
   public static void main(String [] args) {
    List<String> tempTxList = new ArrayList<String>();
    tempTxList.add("a");
    tempTxList.add("b");
    tempTxList.add("c");
    tempTxList.add("d");
    tempTxList.add("e");

    MerkleTrees merkleTrees = new MerkleTrees(tempTxList);
    merkleTrees.merkle_tree();
    System.out.println("root : " + merkleTrees.getRoot());
   }
  }

執行結果

以上是“如何使用java代碼實現區塊鏈”這篇文章的所有內容，感謝各位的閱讀！相信大家都有了一定的了解，希望分享的內容對大家有所幫助，如果還想學習更多知識，歡迎關注億速云行業資訊頻道！