区块链商城系统开发项目逻辑设计方案（成熟语言框架）

区块链风口是企业大力发展电商经济，传统市场业态突破转型的关键，打造独一无二的区块链商城开发成为企业不可少做的项目之一，未来企业开发区块链商城会是常态，让数字经济变得更加完善和包容。

在区块链的应用过程中，共识算法需要解决两个问题：双花问题[1,2]和拜占庭将军问题[3]。双花问题是指货币在使用过程中重复使用的问题。传统的货币具有实体唯一性，可以通过防伪手段防止双花问题。当前的电子交易也能通过中心的信任机构来解决双花问题。区块链则是通过分布式的节点共同验证交易来解决双花问题。区块链中，一笔交易需要经过足够数量共识节点的验证，在确认无误下对交易进行记录并同步给网络中所有的共识节点。区块链中进行“双花”完成需要付出足够的代价，通过选择共识算法，可以将这一代价扩展到足够大或者使得这一代价超过双花获得的收益。

 本文将对区块链中常见的七类共识算法进行介绍，希望对读者探索区块链有所帮助。

 1.工作量证明（PoW）

 中本聪在2009年提出的比特币（Bitcoin）是区块链技术最早的应用，其采用PoW作为共识算法，其核心思想是节点间通过哈希算力的竞争来获取记账权和比特币奖励。PoW中，不同节点根据特定信息竞争计算一个数学问题的解，这个数学问题很难求解，但却容易对结果进行验证，最先解决这个数学问题的节点可以创建下一个区块并获得一定数量的币奖励。中本聪在比特币中采用了HashCash[4]机制设计这一数学问题。本节将以比特币采用的PoW算法为例进行说明，PoW的共识步骤如下：

 节点收集上一个区块产生后全网待确认的交易，将符合条件的交易记入交易内存池，然后更新并计算内存池中交易的Merkle根的值，并将其写入区块头部；

 在区块头部填写如表1.1所示的区块版本号、前一区块的哈希值、时间戳、当前目标哈希值和随机数等信息；

 表1.1区块头部信息

 随机数nonce在0到232之间取值，对区块头部信息进行哈希计算，当哈希值小于或等于目标值时，打包并广播该区块，待其他节点验证后完成记账；

 一定时间内如果无法计算出符合要求的哈希值，则重复步骤2。如果计算过程中有其他节点完成了计算，则从步骤1重新开始。

 比特币产生区块的平均时间为10分钟，想要维持这一速度，就需要根据当前全网的计算能力对目标值（难度）进行调整[5]。难度是对计算产生符合要求的区块困难程度的描述，在计算同一高度区块时，所有节点的难度都是相同的，这也保证了挖矿的公平性。难度与目标值的关系为：

 难度值=最大目标值/当前目标值（1.1）

 其中最大目标值和当前目标值都是256位长度，最大目标值是难度为1时的目标值，即2224。假设当前难度为，算力为，当前目标值为，发现新区块的平均计算时间为，则

 根据比特币的设计，每产生2016个区块后（约2周）系统会调整一次当前目标值。节点根据前2016个区块的实际生产时间，由公式（1.4）计算出调整后的难度值，如果实际时间生产小于2周，增大难度值；如果实际时间生产大于2周，则减小难度值。根据最长链原则，在不需要节点同步难度信息的情况下，所有节点在一定时间后会得到相同的难度值。

 在使用PoW的区块链中，因为网络延迟等原因，当同一高度的两个区块产生的时间接近时，可能会产生分叉。即不同的矿工都计算出了符合要求的某一高度的区块，并得到与其相近节点的确认，全网节点会根据收到区块的时间，在先收到的区块基础上继续挖矿。这种情况下，哪个区块的后续区块先出现，其长度会变得更长，这个区块就被包括进主链，在非主链上挖矿的节点会切换到主链继续挖矿。​​​​

区块链技术的真正意义是为数字经济提供了全新的价值转移通道，其应用场景几乎不可限量。目前区块链的应用已由开始的金融延伸到物联网、智能制造、供应链管理、数据存证及交易等多个领域。链上商城已经成为了数字市场的刚需产品，在助力国家振兴实体经济、践行国家消费帮扶政策等经济积极发展方面都有很强大的推进作用。