前言

學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈有些時(shí)間了，根據(jù)大佬的文章用Go也實(shí)現(xiàn)了一遍，但作用一名web碼農(nóng)，平時(shí)用的最多的還是PHP，所以打算用PHP再搞一搞，當(dāng)是復(fù)習(xí)了。本教程基于LaravelZero（因?yàn)闃?gòu)建命令行省事兒）簡單構(gòu)建一個(gè)屬于你的區(qū)塊鏈，如果你有一些區(qū)塊鏈的前置知識那就最好不過啦。

參考文章:

• Going the distance
• blockchain-tutorial

初始化

1. 根據(jù) LaravelZero 文檔，先創(chuàng)建一個(gè)項(xiàng)目，確保能順利跑起來。
2. 在app目錄下創(chuàng)建 Services 文件夾，咱們的代碼都寫在這里面。

區(qū)塊鏈?zhǔn)鞘裁?/h1>

簡單來說，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)提供了拜占庭容錯、并保證了最終一致性的分布式數(shù)據(jù)庫；從數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上看，它是基于時(shí)間序列的鏈?zhǔn)綌?shù)據(jù)塊結(jié)構(gòu)；從節(jié)點(diǎn)拓?fù)渖峡矗械墓?jié)點(diǎn)互為冗余備份；從操作上看，它提供了基于密碼學(xué)的公私鑰管理體系來管理賬戶。

組成區(qū)塊鏈的核心技術(shù)主要有：

1. P2P 網(wǎng)絡(luò)協(xié)議
2. 分布式一致性算法
3. 加密簽名算法
4. 賬戶與存儲模型

在本文中，我們將利用數(shù)組來存儲區(qū)塊，來實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈的基本原型。

區(qū)塊

在區(qū)塊鏈中，真正存儲有效信息的是區(qū)塊（block）。

那就創(chuàng)建一個(gè)區(qū)塊，在 App/Services 目錄新建一個(gè) Block.php。

<?php

namespace App\Services;

use Carbon\Carbon;

class Block
{
    /**
     * 當(dāng)前時(shí)間戳，也就是區(qū)塊創(chuàng)建的時(shí)間
     * @var int $timestamp
     */
    public $timestamp;

    /**
     * 區(qū)塊存儲的信息，也就是交易
     * @var string $data
     */
    public $data;

    /**
     * 前一個(gè)塊的哈希，即父哈希
     * @var string $prevBlockHash
     */
    public $prevBlockHash;

    /**
     * 當(dāng)前塊的哈希 
     * @var string $hash
     */
    public $hash;
}

在比特幣中，區(qū)塊的結(jié)構(gòu)主要有如下信息：

區(qū)塊頭的主要結(jié)構(gòu)：

其中交易（Transactions）也就是我們創(chuàng)建的 data 字段；而其他字段（prevBlockHash，timestamp）在比特幣中由專門的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，即區(qū)塊頭存儲；另外為了方便，我們還加上了當(dāng)前塊的 hash 字段，在比特幣中是沒有直接存儲當(dāng)前塊的哈希的。

為了方便，我們就不單獨(dú)實(shí)現(xiàn)區(qū)塊頭了，而是所有數(shù)據(jù)都放在一起，這樣我們就創(chuàng)建了一個(gè)簡單的區(qū)塊。

下面我們來完善區(qū)塊的創(chuàng)建：
Block.php

    public function __construct(string $data, string $prevBlockHash)
    {
        $this->prevBlockHash = $prevBlockHash;
        $this->data = $data;
        $this->timestamp = time();
        $this->hash = $this->setHash();
    }

    public function setHash(): string
    {
        return hash('sha256', implode('', [$this->timestamp, $this->prevBlockHash, $this->data]));
    }

區(qū)塊鏈

本質(zhì)上，區(qū)塊鏈就是一個(gè)有著特定結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)庫，是一個(gè)有序，每一個(gè)塊都連接到前一個(gè)塊的鏈表。也就是說，區(qū)塊按照插入的順序進(jìn)行存儲，每個(gè)塊都與前一個(gè)塊相連。這樣的結(jié)構(gòu)，能夠讓我們快速地獲取鏈上的最新塊，并且高效地通過哈希來檢索一個(gè)塊。

有了區(qū)塊，下面讓我們來實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈。在基本原型階段，我們用數(shù)組來存放區(qū)塊結(jié)構(gòu)。新建一個(gè)文件 BlockChain.php

<?php
namespace App\Services;

class BlockChain
{
    /**
     * @var Block[] $blocks
     */
    public $blocks;

    public function __construct(Block $block)
    {
        $this->blocks[] = $block;
    }

    // 加入一個(gè)塊到區(qū)塊鏈中
    public function addBlock(string $data)
    {
        $prevBlock = $this->blocks[count($this->blocks) - 1];
        $newBlock = new Block($data, $prevBlock->hash);
        $this->blocks[] = $newBlock;
    }
}

addBlock() 方法使我們有了向鏈中添加區(qū)塊的能力，但是還沒完，在添加區(qū)塊以前，區(qū)塊鏈中應(yīng)該存在一個(gè)創(chuàng)世區(qū)塊。

    // 初始化創(chuàng)世區(qū)塊
    public static function NewGenesisBlock()
    {
        $block = new Block('Genesis Block', '');

        return new BlockChain($block);
    }

大功告成，下面讓我們來測試一下！

$bc = BlockChain::NewGenesisBlock();
$bc->addBlock('i am 2 block');
$bc->addBlock('i am 3 block');
dd($bc->blocks);

結(jié)果如下：

array:3 [
  0 => App\Services\Block {#155
    +timestamp: 1587700797
    +data: "Genesis Block"
    +prevBlockHash: ""
    +hash: "e0ecf169c2ea5143743438fd91778ca6cdff1c870120c784f836650cfaaaff38"
  }
  1 => App\Services\Block {#153
    +timestamp: 1587700797
    +data: "i am 2 block"
    +prevBlockHash: "e0ecf169c2ea5143743438fd91778ca6cdff1c870120c784f836650cfaaaff38"
    +hash: "c33a37e9708a2871c6b03fd2f6468081edb4e96d911c7227ad84271d9c4f8b6d"
  }
  2 => App\Services\Block {#160
    +timestamp: 1587700797
    +data: "i am 3 block"
    +prevBlockHash: "c33a37e9708a2871c6b03fd2f6468081edb4e96d911c7227ad84271d9c4f8b6d"
    +hash: "de300a998179bfeeb3ea60be3f49e205f8552b8ab9d506a76d847f0ba9d93646"
  }
]

NICE！