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C区块链源码

admin
行业动态
2025-02-04
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C语言实现区块链：涵盖数据结构、哈希计算及链块操作等关键步骤，构建简易区块链系统。

在C语言中实现区块链源码，需要深入理解区块链的基本概念和构成，包括链的结构、区块的组成、哈希函数的使用、工作量证明机制等，以下是对C语言区块链源码的详细分析：

一、区块链的基本结构

1、区块结构：区块是区块链的基本单位，每个区块包含索引、时间戳、数据、前一个区块的哈希值以及当前区块的哈希值。

2、哈希函数：哈希函数是区块链中的核心组件，用于确保数据的不可改动性，在C语言中，可以使用OpenSSL库来计算SHA-256哈希。

3、链表结构：区块链本质上是一个链表，链表的每个节点就是一个区块，通过定义一个链表结构，可以方便地管理和操作区块链。

二、实现区块链的操作

1、初始化区块链：在初始化区块链时，需要创建一个创世块（Genesis Block），这是区块链中的第一个块。

2、添加新区块：添加新区块时，需要确保新区块的前一个哈希值与当前链尾的哈希值一致，同时计算新区块的哈希值。

3、打印区块链：为了方便调试和查看区块链的内容，可以实现一个打印区块链的函数。

三、工作量证明机制

工作量证明（Proof of Work, PoW）是区块链中的一种共识机制，通过计算难题来竞争记账权，确保安全性，在C语言实现的区块链中，可以通过设计难题的计算和验证算法来实现PoW共识机制。

四、示例代码

以下是一个使用C语言实现的简单区块链示例代码：

#include <stdio.h>
#include <stdlib.h>
#include <string.h>
#include <time.h>
#include <openssl/sha.h>
typedef struct Block {
    int index;
    time_t timestamp;
    char data[256];
    char prev_hash[SHA256_DIGEST_LENGTH*2+1];
    char hash[SHA256_DIGEST_LENGTH*2+1];
    struct Block *next;
} Block;
typedef struct Blockchain {
    Block *head;
    Block *tail;
    int difficulty;
} Blockchain;
void calculate_hash(Block *block, char outputBuffer[65]) {
    char input[512];
    sprintf(input, "%d%ld%s%s", block->index, block->timestamp, block->data, block->prev_hash);
    unsigned char hash[SHA256_DIGEST_LENGTH];
    SHA256((unsigned char *)input, strlen(input), hash);
    for (int i = 0; i < SHA256_DIGEST_LENGTH; i++) {
        sprintf(outputBuffer + (i * 2), "%02x", hash[i]);
    }
    outputBuffer[64] = 0;
}
Blockchain* init_blockchain() {
    Blockchain *blockchain = malloc(sizeof(Blockchain));
    blockchain->head = NULL;
    blockchain->tail = NULL;
    blockchain->difficulty = 4; // 设置挖矿难度
    Block *genesis_block = malloc(sizeof(Block));
    genesis_block->index = 0;
    genesis_block->timestamp = time(NULL);
    strcpy(genesis_block->data, "Genesis Block");
    strcpy(genesis_block->prev_hash, "0");
    calculate_hash(genesis_block, genesis_block->hash);
    genesis_block->next = NULL;
    blockchain->head = genesis_block;
    blockchain->tail = genesis_block;
    return blockchain;
}
void add_block(Blockchain *blockchain, char *data) {
    Block *new_block = malloc(sizeof(Block));
    new_block->index = blockchain->tail->index + 1;
    new_block->timestamp = time(NULL);
    strcpy(new_block->data, data);
    strcpy(new_block->prev_hash, blockchain->tail->hash);
    calculate_hash(new_block, new_block->hash);
    new_block->next = NULL;
    blockchain->tail->next = new_block;
    blockchain->tail = new_block;
}
void print_blockchain(Blockchain *blockchain) {
    Block *current = blockchain->head;
    while (current != NULL) {
        printf("Index: %d
", current->index);
        printf("Timestamp: %ld
", current->timestamp);
        printf("Data: %s
", current->data);
        printf("Prev Hash: %s
", current->prev_hash);
        printf("Hash: %s
", current->hash);
        printf("
");
        current = current->next;
    }
}
int main() {
    Blockchain *my_blockchain = init_blockchain();
    add_block(my_blockchain, "First Block after Genesis");
    add_block(my_blockchain, "Second Block");
    print_blockchain(my_blockchain);
    return 0;
}