前言

《最小可行性區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)系列》的第二講(http://www.itdecent.cn/p/cac671988e2a) 實(shí)現(xiàn)了區(qū)塊鏈交易的簽名與驗(yàn)證功能，本講將會(huì)討論區(qū)塊(Block)的構(gòu)造。

本文的代碼地址：https://github.com/qikh/mini-block-chain/commit/08cbfc755701699c7fcbcc35f279b087a6e4b607 (開發(fā)語言為Kotlin，更簡潔的Java)

正文

區(qū)塊鏈的客戶端日常的工作就是登記賬本，登記成功就會(huì)獲得一定數(shù)量的代幣（比特幣、以太幣）作為獎(jiǎng)賞(Incentive），所以也被稱為礦工(Miner)。每次記賬都會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的區(qū)塊(Block)，區(qū)塊的內(nèi)容包含了區(qū)塊高度(Height)、上一個(gè)區(qū)塊的哈希碼(Parent Hash)、礦工(Miner)的賬戶地址、尚未登記的交易(Transaction)列表和時(shí)間戳(time)。

/**
 * 區(qū)塊(Block)類，包含了區(qū)塊高度(height)，上一個(gè)區(qū)塊哈希值(parentHash)，曠工賬戶地址(minerAddress)，交易列表(transactions)和時(shí)間戳(time)。
 */
class Block(val height: Long, val parentHash: ByteArray, val minerAddress: String, val transactions: List<Transaction>,
            val time: DateTime) {

  /**
   * 區(qū)塊(Block)的哈希值(KECCAK-256)
   */
  val hash: ByteArray
    get() = CryptoUtil.hashBlock(this)

}

每個(gè)區(qū)塊的parentHash都會(huì)指向上一個(gè)區(qū)塊的哈希值，這一機(jī)制構(gòu)成了鏈狀的區(qū)塊鏈。每增加一個(gè)區(qū)塊，區(qū)塊鏈的高度(height)就會(huì)增加1個(gè)。

登記賬本的主要工作內(nèi)容就是校驗(yàn)交易(Transaction)的合法性，如果通過校驗(yàn)就執(zhí)行交易并更改相關(guān)賬戶(發(fā)送方和接收方)的狀態(tài)。

  /**
   * 構(gòu)造新的區(qū)塊，要素信息為：區(qū)塊高度(height)，父區(qū)塊的哈希值(parentHash), 交易記錄(transactions)，時(shí)間戳(time)
   */
  fun createNewBlock(parent: Block, transactions: List<Transaction>): Block {
    val block = Block(parent.height + 1, parent.hash, minerAddress, transactions, DateTime())

    for (trx in transactions) {
      applyTrx(trx)
    }

    return block
  }

這樣我們就完成了一個(gè)簡單區(qū)塊(Block)的構(gòu)造，區(qū)塊鏈客戶端的工作就是不斷地檢查網(wǎng)絡(luò)里的尚未登記的交易記錄并構(gòu)造區(qū)塊，但是每個(gè)區(qū)塊鏈的客戶端都面臨其他客戶端的競爭，我們需要一套機(jī)制來決定最終哪個(gè)客戶端的賬本才是有效并能夠得到登記區(qū)塊的獎(jiǎng)賞(Incentive），下一講我們將會(huì)討論區(qū)塊鏈的競爭機(jī)制：挖礦(Mining)。