基于go语言比特币公链仿真模型区块链是一个分布式数据库，它的特别之处在于它是一个公开的、去中心化的数据库，能使得加密货币和智能合约成为现实，可以有效解决交易之间的信任问题。而比特币作为区块链的一个重要应用，其所有的交易和数据信息都被记录在一个区块上面。各个区块之间基于密码学原理和网络安全技术，即可完成去中心化的点对点交易。为了进一步了解比特币等数字货币的作用与意义，在本文中我们将用Go语言模拟一个比特币公链，实现工作量证明，转账，钱包，UTXO，Merkel Tree，P2P网络等功能。 关键词：区块链；比特币；加密货币；GO语言 Simulation model of Bitcoin public chain based on go language ABSTRACT Blockchain is a distributed database. Its special feature is that it is an open and decentralized database that can make cryptocurrency and smart contracts a reality, and can effectively solve the trust problem between transactions. As an important application of blockchain, Bitcoin, all its transactions and data information are recorded in a block. Based on cryptographic principles and network security technology between each block, decentralized peer-to-peer transactions can be completed. In order to further understand the role and meaning of Bitcoin and other digital currencies, in this article we will use Go language to simulate a Bitcoin public chain to realize the functions of proof of work, transfer, wallet, UTXO, Merkel Tree, P2P network and so on. Keywords: Blockchain；Basic condition；Financial Analysis；Dupont analysis 目 录 摘要 1 一、 绪论 1 （一） 研究背景 1 （二） 研究意义 1 （三） 国内外研究现状 1 （四） 人员分工 3 二、系统基本原型 3 （一）区块链定义 3 （二）区块原型 3 1. 区块基本构成 3 2. 创建区块 4 （三）区块链原型 5 1. 区块链基本构成 5 2. 创建区块链 5 3. 增加区块 5 4. 实现结果展示 6 三、系统设计与实现 6 （一）工作量证明 6 （二）Hash Cash原理 6 1. 哈希计算 6 2. Hash Cash算法流程 7 （三）工作量证明实现 8 1. Pow基本结构 8 2. 数据拼接 8 3. Pow实现思路 8 4. 实现结果展示 8 （四）持久化存储 9 1. 序列化 9 2. 持久化 9 3. 区块链迭代器 10 4. 实现结果展示 10 四、交易的实现 12 1. 交易输出 13 2. 交易输入 13 3. 未花费交易输出 13 4. 发送比特币 13 5. 其他说明 13 五、公钥地址的实现 14 （一） 密码学原理 14 1. 公钥加密 14 2. 数字签名 14 （二） 公钥地址实现过程 15 1. 实现钱包 16 2. 实现地址 16 3. 代码展示 17 4. 实现签名 17 5. 实现结果展示 18 六、交易的优化 18 （一）奖励 18 （二）UTXO集 18 （三）Merkel Tree 19 1. Merkel Tree简介 19 2. 代码展示 20 七、模拟P2P网络的实现 21 （一）区块链网络的原理 21 1. 节点角色 21 （二）区块链网络的实现 22 1. 三个节点的实现 22 2. 其他说明 22 八、总结与展望 22 参考文献 23
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