区块链从技术角度上看就是一个去中心化的，点对点的，保证最终一致性的分布式数据库。下面我们先来实现区块及区块链。
区块
区块存储了区块链中的有效信息，如交易等。这一部分我们先实现简单的区块及区块链，把框架搭建起来，后面随着新功能的加入，再逐渐去完善。
区块头
#[derive(Debug, Serialize, Deserialize, PartialEq, Eq)]pub struct BlockHeader {timestamp: i64,prev_hash: String,nonce: usize,}
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timestamp：时间戳
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prev_hash：前一个区块的Hash值
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nonce：随机数，用于计算工作量证明
区块
#[derive(Debug, Serialize, Deserialize, PartialEq, Eq)]pub struct Block {header: BlockHeader,data: String,hash: String,}
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header：区块头
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data：区块存储的数据，后面在实现交易的功能时，这个字段会修改为交易集合。
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hash：块的Hash值
每个区块都计算存储了一个hash值，区块头中存储了前一个区块的hash，这样就形成了一个区块链。如图：
计算hash值
我们对区块头进行hash就可以了，因为区块头包含了区块的所有信息，后面会把交易的hash值也加入到区块头中。
先使用serde和bincode库把区块头序列化成字节，然后再使用SHA256计算hash值。
pub fn serialize<T>(data: &T) -> Result<Vec<u8>, BlockchainError>whereT: Serialize + ?Sized{Ok(bincode::serialize(data)?)}pub fn hash_to_str(data: &[u8]) -> String {let mut hasher = Sha3::sha3_256();hasher.input(data);hasher.result_str()}
新建区块及实现创世块
创世块是区块链中的第一个区块，所以区块头中的prev_hash没有值。
pub fn new(data: &str, prev_hash: &str) -> Self {let mut block = Block {header: BlockHeader {timestamp: Utc::now().timestamp(),prev_hash: prev_hash.into(),nonce: 0,},data: data.into(),hash: String::new(),};block.set_hash();block}pub fn create_genesis_block() -> Self {Self::new("创世区块", "")}
区块链
我们现在先把区块存储在内存中，后面部分会把区块存储到KV数据库中。
pub struct Blockchain {blocks: Vec<Block>,height: usize,}
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blocks：区块集合
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height：区块链的高度，即区块个数。
挖矿
就是将区块加入到链中
pub fn mine_block(&mut self, data: &str) {let prev_block = self.blocks.last().unwrap();let block = Block::new(data, prev_block.get_hash().as_str());self.blocks.push(block);self.height += 1;}
创建区块链及加入区块
let mut bc = Blockchain::new();bc.mine_block("Justin -> Bob 2 btc");bc.mine_block("Justin -> Bruce 2 btc");bc.blocks_info();
执行结果：
RUST_LOG=info cargo run --example gen_bc --quietINFO blockchain_rust_part_1::blocks::blockchain: Block {header: BlockHeader {timestamp: 1650188197,prev_hash: "",nonce: 0,},data: "创世区块",hash: "dc7e47a45b9b898269efbc4e05cff5d2c8c9dac17cd181451471e62cdcd646c6",}INFO blockchain_rust_part_1::blocks::blockchain: Block {header: BlockHeader {timestamp: 1650188197,prev_hash: "dc7e47a45b9b898269efbc4e05cff5d2c8c9dac17cd181451471e62cdcd646c6",nonce: 0,},data: "Justin -> Bob 2 btc",hash: "8620a3e7965c71ccf391898bb53a374db8d133a2c7dcbfa05cea9b83a06c04dc",}INFO blockchain_rust_part_1::blocks::blockchain: Block {header: BlockHeader {timestamp: 1650188197,prev_hash: "8620a3e7965c71ccf391898bb53a374db8d133a2c7dcbfa05cea9b83a06c04dc",nonce: 0,},data: "Justin -> Bruce 2 btc",hash: "3618c57b1aec52b56f820bc20a03f171174a059c5a982e486e0975c1eccbaa12",}
工程结构
完整代码：
https://github.com/Justin02180218/blockchain_rust
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