核心模块 API
SimpleBTC核心模块提供了比特币区块链的基本功能。
模块列表
交易模块
- Transaction API - 交易结构、UTXO模型、手续费计算
区块模块
- Block API - 区块结构、工作量证明、Merkle根
区块链模块
- Blockchain API - 区块链管理、挖矿、验证
钱包模块
- Wallet API - 密钥生成、签名、地址
UTXO模块
- UTXO API - UTXO集合、余额查询、双花防护
快速索引
常用函数
创建钱包
#![allow(unused)]
fn main() {
use bitcoin_simulation::wallet::Wallet;
let wallet = Wallet::new();
}创建交易
#![allow(unused)]
fn main() {
let tx = blockchain.create_transaction(
&from_wallet,
to_address,
amount,
fee
)?;
}挖矿
#![allow(unused)]
fn main() {
blockchain.mine_pending_transactions(miner_address)?;
}查询余额
#![allow(unused)]
fn main() {
let balance = blockchain.get_balance(&address);
}数据流程
1. 创建钱包
Wallet::new() → 生成密钥对 → 得到地址
2. 创建交易
选择UTXO → 构建输入输出 → 签名 → 验证
3. 添加交易
验证交易 → 加入待处理池 → 等待打包
4. 挖矿
收集交易 → 创建Coinbase → 计算Merkle根 → PoW → 更新UTXO
5. 查询
遍历UTXO集合 → 累加余额
类型定义
核心类型
#![allow(unused)]
fn main() {
// 金额单位：satoshi
type Amount = u64; // 1 BTC = 100,000,000 satoshi
// 地址：40字符十六进制
type Address = String;
// 哈希：64字符十六进制
type Hash = String;
// Unix时间戳（秒）
type Timestamp = u64;
}错误类型
#![allow(unused)]
fn main() {
// 所有API使用 Result<T, String> 返回
type ApiResult<T> = Result<T, String>;
// 常见错误消息
"余额不足（包括手续费）"
"UTXO不存在"
"交易验证失败"
"引用的交易不存在"
"没有待处理的交易"
}使用模式
基础模式
use bitcoin_simulation::{
blockchain::Blockchain,
wallet::Wallet,
};
fn main() -> Result<(), String> {
// 1. 初始化
let mut blockchain = Blockchain::new();
let wallet = Wallet::new();
// 2. 操作
let tx = blockchain.create_transaction(...)?;
blockchain.add_transaction(tx)?;
blockchain.mine_pending_transactions(...)?;
// 3. 查询
let balance = blockchain.get_balance(&wallet.address);
Ok(())
}错误处理模式
#![allow(unused)]
fn main() {
match blockchain.create_transaction(&alice, bob_addr, 1000, 10) {
Ok(tx) => {
blockchain.add_transaction(tx)?;
println!("✓ 交易成功");
}
Err(e) => {
eprintln!("✗ 错误: {}", e);
// 处理错误...
}
}
}性能考虑
UTXO查询
- 时间复杂度：O(n)，n为UTXO总数
- 建议：使用索引优化（见
indexer.rs）
挖矿
- 时间复杂度：O(2^difficulty)
- 建议：难度3-4适合demo，实际应用需更高
区块链验证
- 时间复杂度：O(n*m)，n为区块数，m为平均交易数
- 建议：定期验证，而非每次操作后验证
线程安全
⚠️ 注意：当前实现不是线程安全的。
如需并发访问：
#![allow(unused)]
fn main() {
use std::sync::{Arc, Mutex};
let blockchain = Arc::new(Mutex::new(Blockchain::new()));
// 在不同线程中
let blockchain = blockchain.clone();
let mut bc = blockchain.lock().unwrap();
bc.create_transaction(...)?;
}