先来说说区块的设计。每个区块就像链上的一个环,得存点关键信息:索引号、时间戳、数据内容、前一个区块的哈希值,还有自个儿的哈希。这里头最要紧的是哈希计算——它把当前区块的所有信息打包加密,形成唯一指纹。要是有人篡改数据,哈希值立马变样,整条链就露馅了。下面是我写的Block类,用了SHA-256算法生成哈希:
这段代码里,mineBlock方法模拟了挖矿过程。它要求哈希值开头必须有指定个数的零(比如两个零),这能增加篡改难度——想改数据?先算几百万次哈希去吧!实际项目中,难度值会根据网络情况动态调整,我这里为了简单设成了固定值。
有了区块,下一步得把它们串成链。Blockchain类负责管理整条链,包括初始化创世区块、添加新区块和验证链的完整性。创世区块是链的头一个,没有前驱哈希,一般手动生成:
这个链管理器里,isValid方法会遍历每个区块,核对哈希值和前后链接关系。一旦某个环节出错,比如有人偷偷改了数据,验证就会失败。实际区块链网络里,所有节点都会运行这类验证逻辑,共同维护链的可靠性。
最后,写个主类测试整个流程。我模拟了添加区块、篡改数据再验证的场景:
运行这个demo,你会看到前两个区块正常添加,链验证通过。一旦篡改数据,验证就失败了——因为哈希值对不上。这正体现了区块链的防篡改特性。当然,这只是个最小化的案例,真要用到生产环境,还得加上网络通信、共识算法(比如PoW或PoS)和智能合约。不过入门阶段,这个例子足够帮你理解Java怎么玩转区块链了。下次遇到类似需求,你完全可以基于这个框架扩展,比如加入Merkle树优化数据结构,或者用Spring Boot暴露成API服务。代码我放GitHub了,需要的话评论区喊我,记得自己调试时可能得处理异常和性能优化哦!
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