🌐 第01课：Web3与区块链概述

区块链基础 阶段一 ✅ 验证通过

📖 一、互联网的三次革命

1.1 Web1.0：只读时代（1990-2005）

万维网初期，用户是内容的消费者。静态HTML页面，单向信息传递，没有互动。

1.2 Web2.0：读写时代（2005-2020）

社交媒体崛起，用户成为内容的创造者，但平台成为数据的控制者。

1.3 Web3.0：读写拥有时代（2020-至今）

区块链赋予用户数据主权——你创作的内容，你真正拥有。

📖 二、什么是区块链？

2.1 核心定义

区块链 = 去中心化的分布式账本，由一系列按时间顺序排列的数据块组成，每个块包含一批交易记录，通过密码学链接形成链条。

2.2 五大核心特性

2.3 区块结构详解

📖 三、区块链如何工作？——一笔交易的生命周期

💻 四、代码实战：模拟区块链核心逻辑

4.1 用JavaScript实现简易区块链

// blockchain.js — 简易区块链实现 ✅验证通过

const crypto = require('crypto');

class Block {
  constructor(index, timestamp, data, previousHash = '') {
    this.index = index;
    this.timestamp = timestamp;
    this.data = data;
    this.previousHash = previousHash;
    this.nonce = 0;
    this.hash = this.calculateHash();
  }

  calculateHash() {
    return crypto.createHash('sha256')
      .update(this.index + this.previousHash +
              this.timestamp + JSON.stringify(this.data) +
              this.nonce)
      .digest('hex');
  }

  // 简易PoW挖矿：找到前n个0的哈希
  mineBlock(difficulty) {
    const target = '0'.repeat(difficulty);
    while (this.hash.substring(0, difficulty) !== target) {
      this.nonce++;
      this.hash = this.calculateHash();
    }
    console.log(`✅ 区块 mined: ${this.hash}`);
  }
}

class Blockchain {
  constructor() {
    this.chain = [this.createGenesisBlock()];
    this.difficulty = 2; // 难度：哈希前2位为0
  }

  createGenesisBlock() {
    return new Block(0, "2024-01-01", "Genesis Block", "0");
  }

  getLatestBlock() {
    return this.chain[this.chain.length - 1];
  }

  addBlock(newBlock) {
    newBlock.previousHash = this.getLatestBlock().hash;
    newBlock.mineBlock(this.difficulty);
    this.chain.push(newBlock);
  }

  // 验证链完整性
  isChainValid() {
    for (let i = 1; i < this.chain.length; i++) {
      const curr = this.chain[i];
      const prev = this.chain[i - 1];

      // 验证哈希是否正确
      if (curr.hash !== curr.calculateHash()) {
        console.log(`❌ 区块${i}哈希不匹配`);
        return false;
      }
      // 验证前驱链接
      if (curr.previousHash !== prev.hash) {
        console.log(`❌ 区块${i}前驱哈希断裂`);
        return false;
      }
    }
    return true;
  }
}

// ✅ 运行测试
const myChain = new Blockchain();
console.log("⛏ 开始挖矿...");

myChain.addBlock(new Block(1, "2024-06-01", { from: "Alice", to: "Bob", amount: 50 }));
myChain.addBlock(new Block(2, "2024-06-02", { from: "Bob", to: "Carol", amount: 25 }));

console.log(`\n🔗 链有效性: ${myChain.isChainValid() ? '✅ 有效' : '❌ 无效'}`);
console.log(`\n📊 区块链总长度: ${myChain.chain.length} 个区块`);

// 尝试篡改
console.log("\n⚠️ 尝试篡改区块1的数据...");
myChain.chain[1].data = { from: "Alice", to: "Eve", amount: 9999 };
console.log(`🔗 篡改后链有效性: ${myChain.isChainValid() ? '✅ 有效' : '❌ 无效（防篡改生效）'}`);

4.2 运行结果 ✅

⛏ 开始挖矿...
✅ 区块 mined: 00d3a7b2e8f1c4...
✅ 区块 mined: 009f1e5c3a7b2d...

🔗 链有效性: ✅ 有效
📊 区块链总长度: 3 个区块

⚠️ 尝试篡改区块1的数据...
❌ 区块1哈希不匹配
🔗 篡改后链有效性: ❌ 无效（防篡改生效）

📖 五、Web3生态全景图

5.1 Web3核心组件

📖 六、区块链的分类

6.1 公链 vs 联盟链 vs 私链

📝 七、练习题

🔧 八、动手实验

🏆 成就解锁