使用Java编写一个简易的区块链概念模型代码

在本篇博客中，我们将一起探讨如何使用Java编写一个简单的区块链模型，以便对区块链的基本原理和运作流程有一个直观的理解。请注意，这里构建的区块链模型非常基础，并未涵盖所有现实世界中复杂的功能，如共识算法、加密算法等，但它足以帮助我们理解区块链的核心概念。

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;

// 定义区块类 Block
public class Block {
    public String prevHash; // 上一个区块的哈希
    public String data; // 区块中的数据，这里简化为字符串类型
    public String hash; // 当前区块的哈希值
    public long timestamp; // 时间戳

    public Block(String prevHash, String data) {
        this.prevHash = prevHash;
        this.data = data;
        this.timestamp = System.currentTimeMillis(); // 获取当前时间戳
        this.hash = calculateHash(); // 计算区块哈希
    }

    private String calculateHash() {
        // 简化的哈希计算方法，实际中会使用SHA-256等复杂算法
        return StringUtil.getStringHash(prevHash + data + timestamp);
    }
}

// 定义区块链类 Blockchain
public class Blockchain {
    List<Block> chain = new ArrayList<>();

    // 创建创世区块
    public Blockchain() {
        chain.add(new Block("0", "Genesis Block"));
    }

    // 添加新区块到区块链
    public void addBlock(Block block) {
        block.prevHash = getLastBlock().hash;
        chain.add(block);
    }

    // 获取区块链最后一个区块
    private Block getLastBlock() {
        return chain.get(chain.size() - 1);
    }

    // 打印区块链信息
    public void printChain() {
        for (Block block : chain) {
            System.out.println("Prev. Hash: " + block.prevHash);
            System.out.println("Data: " + block.data);
            System.out.println("Hash: " + block.hash);
            System.out.println("Timestamp: " + block.timestamp);
            System.out.println("------------------------");
        }
    }
}

// 示例：使用区块链
public class Main {
    public static void main(String[] args) {
        Blockchain myBlockchain = new Blockchain();
        myBlockchain.addBlock(new Block(null, "Transaction Data 1"));
        myBlockchain.addBlock(new Block(null, "Transaction Data 2"));

        // 打印区块链
        myBlockchain.printChain();
    }
}

上述Java代码模拟了一个最简化的区块链系统，主要包括两个部分：

1. Block 类：代表区块链中的单个区块，包含了前一区块的哈希、当前区块的数据、时间戳和当前区块的哈希。在实际区块链中，哈希是通过对区块头部信息（包括前一区块哈希、数据和时间戳）进行加密计算得出的。

2. Blockchain 类：代表整个区块链，包含了区块列表，并提供了添加新区块和打印区块链的方法。当添加新区块时，新区块的前一区块哈希设置为当前区块链的最后一个区块的哈希。

通过运行这段代码，你会看到一个含有三个区块（创世区块+两个新增区块）的简单区块链结构被创建并打印出来。当然，真实世界的区块链还包括诸多额外的复杂组件，比如工作量证明（PoW）、权益证明（PoS）等共识机制，以及用于签名和验证交易的公钥密码学系统等。但在学习初期，这个简化版的区块链可以帮助我们奠定坚实的基础。