教你用C++搭建一条迷你区块链

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除了通讯协议之外，还要考虑数据交换格式，我们考虑采用易读通用的 JSON 格式，而不是像比特币一样的数据序列化格式，后期更改可以考虑升级到 Protobuf，后者优势主要体现在性能上。而在我们的例子中，性能永远不是首先考虑的，更多是它的易读和易调试性。

其次，我们来说说账户加密部分，由于 ECDSA 非对称加密模块过于复杂，我们选用 OpenSSL 库中的 RSA 算法作为加密模块。而交易模型上，我们考虑使用 UTXO 模型，因为状态模型需要维护状态，可能会带来额外的代码复杂度。

再来说说数据库存储，这个模块需要考虑到易用性和易读性，我们选用 SQLite 3 作为持久化存储。

最后我来谈谈共识算法这一模块，我们选用 PoW 作为共识算法，这是考虑到 PoW 实现起来十分简单，而且交易和区块的哈希计算会涉及 SHA-256，使用 PoW 算法我们就可以复用 SHA-256 的代码，使用 SHA-256 算法作为挖矿算法会降低我们的工作量。

详细功能

有了技术选型之后，我们再对目标功能点进行细分拆解。

1. P2P 网络：节点发现、节点维护、持久化保存、区块同步。

2. 公私钥对：命令行，创建公私钥对并生成地址，提供私钥存储，公私钥验证。

3. 发送交易：命令行，发送成功验证，输入是交易哈希。

4. 交易查询：命令行，JSON 格式的交易查询返回，输入是某个地址。

5. 余额查询：命令行，JSON 格式的余额查询返回，输入是某个地址。

6. 挖矿：命令行、JSON 格式挖矿信息返回，输入是某个地址。

7. 区块共识：编织区块链的算法，包含创世区块以及调整全网挖矿难度。

8. 交易共识：验证单个交易的算法，包含签名验证和 UTXO 验证。

9. 基础日志：用于监控网络，区块验证等操作。

10. 区块持久化存储：分叉与合并时的一致性，并为查询提供接口。

11. 提供格式化输出交易的功能，这里的格式化主要指 JSON 格式。

12. 有效防止双花交易。

通过详细的功能拆分我们可以发现，功能点多达三十余个，如何设计实现这三十多个功能点是我们接下来首先要解决的问题。问题是这三十多个功能点不是孤立的，而是有相互联系的，我们先从顶层开始设计。

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