通过我们前边的讲解，我们已经生成了区块链，并可在区块链中增加区块，不过这些区块的只是通过简单的Hash运算获取hash值，这些哈希值太过随意，实际上我们需要在区块中使用的hash是有一定要求，并有生成的难度，这样的过程叫挖矿，在挖矿时，谁先生成符合要求的hash才能生成区块并加入区块链，并且在生成的区块中生成过程的工作还需要能够证明，下面我们来模拟下这个过程
用Visual Studio Code打开blockchain文件夹，找到blockchain/core文件夹，创建proofofwork.go文件，在文件中增加如下代码：
package core
import (
"crypto/sha256"
"math"
"math/big"
)
const difficulty = 4 //生成Hash难度定义，值越大难度越高
//ProofOfWork 定义工作证明结构
type ProofOfWork struct {
block *Block
target *big.Int
}
//NewProofOfWork 新建工作证明
func NewProofOfWork(block *Block) *ProofOfWork {
target := big.NewInt(1)
target.Lsh(target, uint(256-difficulty))
pow := &ProofOfWork{block, target}
return pow
}
//GetWrokResult 获取工作结果
func (pow *ProofOfWork) GetWrokResult() (int, []byte) {
var hashInt big.Int
var hash [32]byte
count := math.MaxInt64
nonce := 0
for nonce < count {
data := pow.block.CalculateHash(nonce)
hash = sha256.Sum256(data)
hashInt.SetBytes(hash[:])
if hashInt.Cmp(pow.target) == -1 {
break
} else {
nonce++
}
}
return nonce, hash[:]
}
//ValidateWork 验证工作结果
func (pow *ProofOfWork) ValidateWork() bool {
var hashInt big.Int
data := pow.block.CalculateHash(pow.block.Nonce)
hash := sha256.Sum256(data)
hashInt.SetBytes(hash[:])
isvalid := hashInt.Cmp(pow.target) == -1
return isvalid
}
添加后保存，我们需要修改block.go文件中计算哈希的方法和新建区块方法，不再简单计算哈希，而是交给工作证明方式来进行
如上图，我们对calculateHash方法修改3个地方，修改为Block的内部方法，calculateHash的C字母大写修改为public方法，方法的参数修改为nonce,并在生成Block的hash参数时使用，最后注释生成hash方法，返回和成的data参数，这个方法在ProofOfWork 中的GetWrokResult和ValidateWork都有调用
红色栏标记了，NewBlock方法修改的地方，注释了原哈希获取，创建工作证明，并获取工作证明后的hash值，nonce参数返回的数值为尝试生成符合规则的hash值的次数，修改blockchain.go文件中的Show方法，把区块中的Nonce显示出来
我们再进入终端，go run main.go看下结果
注意下Hash值和Nonce，哈希值的首位都是0，第一个区块的Nonce为22,意思就是尝试的22次才找到符合首位为0的哈希值，这个首位为0是在proofofwork.go文件中的const difficulty = 4参数来控制的，我们修改难度为8后再次尝试下
可以看到结果，难度增加了，Hash值前2位都为0，第一个区块110次尝试才找到，第二个区块859次尝试才找到，我们再次修改难度为12要求生成的hash值必须前3位都是0，并验证这些生成区块中的Hash值是工作得到，并非伪造产生
修个blockchain.go文件中的Show方法，显示验证的结果
在mina方法中再增加2个区块，对比输出结果
我们看到输出的结果上每个区块的Hash值前3位都是0,并且运行验证方法返回的也都是true,说明这些区块都是工作产生的，并非伪造添加，同时输出结果的时间也变长了，每个区块尝试的次数变大了，这样我们的区块就可以工作验证
Go语言知识点
1、go语言的函数可以返回多个参数，在函数方法中 { 前定义返回的参数类型，用（，）号分开多个参数即可在方法中返回，例如proofofwork.go文件中的获取工作结果方法GetWrokResult() (int, []byte) ，在这个方法中要获取到尝试的次数和找到的Hash值2个参数，所以定义了2个返回参数，我们在block.go文件中的NewBlock方法内通过
nonce, hash := pow.GetWrokResult() 的形式直接获取这二个参数使用
Go 从零开发区块链-区块链开发准备
Go 从零开发区块链-1、创建数据区块
Go 从零开发区块链-2、创建区块链