作者：ReganYue 来源： 恒生LIGHT云社区

一个基于web服务器的PoW案例

一、安装第三方库

go get github.com/davecgh/go-spew/spew

这个库的功能是在命令行格式化输出内容。

go get github.com/gorilla/mux

这个开发包是用来编写Web处理程序的。

go get github.com/joho/godotenv

这个工具包是读取.env后缀名的文件中的数据，如果是Linux环境，.env文件放置在项目的根目录即可，如果是Windows和Mac OS，.env文件需要放在GOPATH/src目录下。

二、定义区块信息、难度系数

const difficulty = 4type Block struct {Index intTimestamp stringBMP intHashCode stringPreHash stringDiff intNonce int
}var Blockchain []Block
type Message struct {BlockPostMessage int
}
var mutex = &sync.Mutex{}

这里我们定义一下挖矿生成区块的难度值，然后定义区块，包含区块高度、时间戳、交易信息、当前的Hash值和上一个的Hash值，还有难度和随机值。

然后定义区块链，用区块数组。

然后我们这里要根据Get请求和Post请求来生成区块，所以定义一个消息结构体用于存储Post信息。

最后定义一个互斥锁。

三、生成区块

func generateBlock(oldBlock Block, BlockPostMessage int) Block {var newBlock BlocknewBlock.PreHash = oldBlock.HashCodenewBlock.Index = oldBlock.Index + 1t := time.Now()newBlock.Timestamp = t.String()newBlock.BlockPostMessage = BlockPostMessagenewBlock.Diff = difficultyfor i := 0; ; i++ {newBlock.Nonce++hash := calculateHash(newBlock)fmt.Println(hash)if isHashValid(hash, newBlock.Diff) {fmt.Println("挖矿成功")newBlock.HashCode = hashreturn newBlock}}
}

每次生成新的区块前，先获取先前区块的Hash值放置在这个区块的上一个区块Hash值，然后获取当前时间，通过String()方法转换成为时间戳后放入区块的Timestamp。然后将Post传递的消息放入区块，将我们固定不变的困难值放入区块。

然后循环挖矿，每次挖矿将随机数加一，然后先不管这个区块能不能成功并入区块链，得先计算它的哈希值才能知道，然后校验哈希值的前导0，如果成功就输出挖矿成功。

四、生成哈希值

func calculateHash(block Block) string {hashed := strconv.Itoa(block.Index) + block.Timestamp +strconv.Itoa(block.Nonce) + strconv.Itoa(block.BlockPostMessage) +block.PreHashsha := sha256.New()sha.Write([]byte(hashed))hash := sha.Sum(nil)return hex.EncodeToString(hash)
}

很简单的逻辑，将区块的数据拼接后用sha256进行加密，得到hash值。

五、区块校验

func isHashValid(hash string, difficulty int) bool {prefix := strings.Repeat("0", difficulty)return strings.HasPrefix(hash, prefix)
}

这个我们本专栏之前的文章介绍了，在此简单说一下，这里我们就校验一下哈希值前面的零的数量是不是和难度值一致。

六、启动HTTP服务器

func run() error {mux := makeMuxRouter()httpAddr := os.Getenv("PORT")log.Println("Listening on ", httpAddr)s := &http.Server{Addr: ":" + httpAddr,Handler: mux,ReadTimeout:  10 * time.Second,WriteTimeout: 10 * time.Second,MaxHeaderBytes: 1 << 20,}if err := s.ListenAndServe(); err != nil {return err}return nil
}

我们先从.env文件中获取PORT的值。然后监听获取的端口号。http.Server是设置http服务器的参数，其中Addr是地址，ReadTimeout、WriteTimeout分别是读写超时时间，然后是设置请求头的数据大小的最大值，1 << 20是位运算，算出来就是1MB。！！！最重要的就是回调函数了，这里需要我们自己编写来处理Get和Post请求。

然后我们就来监听事件并且根据监听到的事件来服务。

七、回调函数的编写

func makeMuxRouter() http.Handler {muxRouter := mux.NewRouter()muxRouter.HandleFunc("/",handGetBlockchain).Methods("GET")muxRouter.HandleFunc("/",handWriteBlock).Methods("POST")return muxRouter
}

mux.NewRouter()是用来创建路由，muxRouter.HandleFunc("/",handGetBlockchain).Methods("GET")是根据你访问的目录和请求类型来调用指定的方法。这里是使用Get方法访问根目录就调用handGetBlockchain方法。同样的，muxRouter.HandleFunc("/",handWriteBlock).Methods("POST")就是使用Post请求访问根目录时就调用handWriteBlock方法。

八、处理Get请求

func handGetBlockchain(w http.ResponseWriter, r *http.Request) {bytes, err := json.MarshalIndent(Blockchain, "", "\t")if err != nil {http.Error(w, err.Error(), http.StatusInternalServerError)return}io.WriteString(w, string(bytes))
}

我们需要将数据转换为json格式，便于与前端进行交互。

同样我们的参数分别是响应和请求。然后处理错误，当出现500错误时，也就是http.StatusInternalServerError，我们将err.Error()写入w：

如果没出错，就将json数据写入w。

九、处理POST请求

func handWriteBlock(writer http.ResponseWriter, request *http.Request) {writer.Header().Set("Content-Type", "application/json")var message Messagedecoder := json.NewDecoder(request.Body)if err := decoder.Decode(&message); err != nil {responseWithJSON(writer, request, http.StatusNotFound, request.Body)}defer request.Body.Close()mutex.Lock()newBlock := generateBlock(Blockchain[len(Blockchain)-1], message.BPM)mutex.Unlock()if isBlockValid(newBlock, Blockchain[len(Blockchain)-1]) {Blockchain = append(Blockchain, newBlock)spew.Dump(Blockchain)}//返回响应信息responseWithJSON(writer, request, http.StatusCreated, newBlock)
}

因为需要服务器响应结果为json，先设置响应头的"Content-Type"为"application/json"。然后从request中读取JSON数据，将JSON数据转成Message。如果转换失败，就交给下一步处理异常，如果成功就创建新的区块。

这里使用defer，说明我们要记得关闭请求哦~

然后添加区块时要记得上锁，可以防止同个时间点多个POST请求生成区块。

接下来就要校验生成的区块是否正确，如果正确就加入区块链中。

十、处理异常

func responseWithJSON(writer http.ResponseWriter, request *http.Request,code int, inter interface{}) {writer.Header().Set("Content-Type", "application/json")response, err := json.MarshalIndent(inter, "", "\t")if err != nil {writer.WriteHeader(http.StatusInternalServerError)writer.Write([]byte("HTTP 500:Server Error"))return}writer.WriteHeader(code)writer.Write(response)
}

如果将传入的inter转换为json格式的数据没有出现错误就往响应头写入响应码，并将数据写入。

十一、校验区块是否正确

func isBlockValid(newBlock, oldBlock Block) bool {if oldBlock.Index+1 != newBlock.Index {return false}if oldBlock.HashCode != newBlock.PreHash {return false}if calculateHash(newBlock) != newBlock.HashCode {return false}return true
}

这里校验了新区块的index是否等于原来最后一个区块的index加一，新区块的PreHash应该等于之前区块链最后一个区块的HashCode。然后还需要再一次计算区块的哈希值，进行比对。

十二、主逻辑

然后我们现在用Go实现通过http请求来完成区块链。

func main() {err := godotenv.Load()if err != nil {log.Fatal(err)}go func() {t := time.Now()genessisBlock := Block{}genessisBlock = Block{0, t.String(),0, calculateHash(genessisBlock),"", difficulty, 0}mutex.Lock()Blockchain = append(Blockchain, genessisBlock)mutex.Unlock()spew.Dump(genessisBlock)}()//创建http服务器的启动函数log.Fatal(run())
}

** godotenv.Load()加载一个文件，如果不填写参数，就默认是加载.env文件。**

这个.env文件我们这里就只需要填写一个端口号。

这里我们先将创世区块加入区块链。然后用spew.Dump()将其格式化输出到命令行。

最后我们会要用run来启动http服务器。

十三、运行结果

我们可以使用curl来进行get和post请求。

这是get请求，得到区块链。

这是进行post请求，新建一个区块加到了区块链。

可以看到再次get请求，已经有新的区块在区块链中了。