用不到50行的Python代码构建最小的区块链


Posted in Python onNovember 16, 2017

译者注:随着比特币的不断发展,它的底层技术区块链也逐步走进公众视野,引起大众注意。本文用不到50行的Python代码构建最小的数据区块链,简单介绍了区块链去中心化的结构与其实现原理。

用不到50行的Python代码构建最小的区块链

尽管一些人认为区块链是一个等待问题的解决方案,但毫无疑问,这种新技术是计算机的奇迹。但是,区块链到底是什么呢?

区块链

它是比特币或其他加密货币进行交易的数字账本,账本按时间顺序记录并对外公开。

在更一般的术语中,它是一个公共数据库,新数据存储在一个名为块的容器中,并被添加到一个不可变链(后来的区块链)中添加了过去的数据。在比特币和其他加密货币的情况下,这些数据是一组交易记录。当然,数据可以是任何类型的。

区块链技术已经催生了新的、完全数字化的货币,如比特币和莱特币,这些货币并不是由中央政府发行或管理的。因此为那些认为今天的银行系统是骗局或终将失败的人带来了新的自由。区块链所包含的以太坊技术对分布式计算进行了变革创新,它引入了一些有趣的概念,比如智能合约

在本文中,我将用不到50行的Python2代码来做一个简单的区块链。我称它为SnakeCoin。

首先将定义块将是什么样子。在区块链中,每个块都存储一个时间戳和一个索引。在SnakeCoin中,需要把两者都存储起来。为了确保整个区块链的完整性,每个块都有一个自动识别散列。与比特币一样,每个块的散列将是块索引、时间戳、数据和前块哈希的加密哈希。数据可以是你想要的任何东西。

import hashlib as hasher

class Block:
 def __init__(self, index, timestamp, data, previous_hash):
 self.index = index
 self.timestamp = timestamp
 self.data = data
 self.previous_hash = previous_hash
 self.hash = self.hash_block()

 def hash_block(self):
 sha = hasher.sha256()
 sha.update(str(self.index) + 
    str(self.timestamp) + 
    str(self.data) + 
    str(self.previous_hash))
 return sha.hexdigest()

这一步后有块结构,但现在是创建区块链,所以需要向实际的链中添加块。如前所述,每个块都需要上一个块的信息。但是按照这个说法就有一个问题,区块链的第一个区块是如何到达那里的呢?不得不说,第一个块,或者说是起源块,它是一个特殊的块。在很多情况下,它是手动添加的,或者有独特的逻辑允许添加。

下面将创建一个函数简单地返回一个起源块以便产生第一个区块。这个块是索引0,它具有任意的数据值和“前一个哈希”参数中的任意值。

import datetime as date

def create_genesis_block():
 # Manually construct a block with
 # index zero and arbitrary previous hash
 return Block(0, date.datetime.now(), "Genesis Block", "0")

现在已经创建好了起源块,接下来需要一个函数,以便在区块链中生成后续的块。这个函数将把链中的前一个块作为参数,创建要生成的块的数据,并使用适当的数据返回新块。当新的块哈希信息来自前面的块时,区块链的完整性会随着每个新块而增加。如果不这样做,外部组织就更容易“改变过去”,用全新的方式取代已有的链条。这一系列的散列可以作为加密的证据,有助于确保一旦将块添加到区块链,它就不能被替换或删除。

def next_block(last_block):
 this_index = last_block.index + 1
 this_timestamp = date.datetime.now()
 this_data = "Hey! I'm block " + str(this_index)
 this_hash = last_block.hash
 return Block(this_index, this_timestamp, this_data, this_hash)

大部分的工作已经完成,现在可以创建区块链了。在这次的示例中,区块链本身是一个简单的Python列表。列表的第一个元素是起源块。当然,还需要添加后续的块,因为SnakeCoin是最小的区块链,这里只添加20个新的块。可以用for循环来生成新块。

# Create the blockchain and add the genesis block
blockchain = [create_genesis_block()]
previous_block = blockchain[0]

# How many blocks should we add to the chain
# after the genesis block
num_of_blocks_to_add = 20

# Add blocks to the chain
for i in range(0, num_of_blocks_to_add):
 block_to_add = next_block(previous_block)
 blockchain.append(block_to_add)
 previous_block = block_to_add
 # Tell everyone about it!
 print "Block #{} has been added to the blockchain!".format(block_to_add.index)
 print "Hash: {}\n".format(block_to_add.hash)

下面来测试一下目前产生的区块链。

用不到50行的Python代码构建最小的区块链

看到了吧,这就是区块链。如果希望在控制台中查看更多信息,可以编辑完整的源文件并打印每个块的时间戳或数据。

这就是SnakeCoin要提供的所有东西。为了使SnakeCoin规模达到今天生产区块链的规模,必须添加更多的功能,比如服务器层,以跟踪多台机器上的链变化,以及在给定的时间段内限制添加的块数量的工作算法

作者丨Gerald Nash
翻译丨黑色巧克力

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持三水点靠木。

Python 相关文章推荐
python中遍历文件的3个方法
Sep 02 Python
python实现RSA加密(解密)算法
Feb 17 Python
python字符串中的单双引
Feb 16 Python
Python 模拟登陆的两种实现方法
Aug 10 Python
Python中enumerate()函数编写更Pythonic的循环
Mar 06 Python
python3获取两个日期之间所有日期,以及比较大小的实例
Apr 08 Python
Python获取昨天、今天、明天开始、结束时间戳的方法
Jun 01 Python
python微信公众号之关注公众号自动回复
Oct 25 Python
实时获取Python的print输出流方法
Jan 07 Python
如何在Python中实现goto语句的方法
May 18 Python
python 实现识别图片上的数字
Jul 30 Python
Python-OpenCV实现图像缺陷检测的实例
Jun 11 Python
python内置函数:lambda、map、filter简单介绍
Nov 16 #Python
Python编程使用NLTK进行自然语言处理详解
Nov 16 #Python
高质量Python代码编写的5个优化技巧
Nov 16 #Python
python使用fork实现守护进程的方法
Nov 16 #Python
详解Python map函数及Python map()函数的用法
Nov 16 #Python
python中lambda()的用法
Nov 16 #Python
Python reduce()函数的用法小结
Nov 15 #Python
You might like
PHP中3种生成XML文件方法的速度效率比较
2012/10/06 PHP
比较strtr, str_replace和preg_replace三个函数的效率
2013/06/26 PHP
Thinkphp搭建包括JS多语言的多语言项目实现方法
2014/11/24 PHP
简单了解PHP编程中数组的指针的使用
2015/11/30 PHP
PHP中迭代器的简单实现及Yii框架中的迭代器实现方法示例
2020/04/26 PHP
利用jquery操作select下拉列表框的代码
2010/06/04 Javascript
JS获取几种URL地址的方法小结
2014/02/26 Javascript
JavaScript声明变量时为什么要加var关键字
2014/09/29 Javascript
JS组件Bootstrap Select2使用方法详解
2020/04/17 Javascript
基于jQuery实现仿QQ空间送礼物功能代码
2016/05/24 Javascript
全面解析Javascript无限添加QQ好友原理
2016/06/15 Javascript
Js删除数组中某一项或几项的几种方法(推荐)
2016/07/27 Javascript
利用vue写todolist单页应用
2016/12/15 Javascript
基于js 字符串indexof与search方法的区别(详解)
2017/12/04 Javascript
实时监控input框,实现输入框与下拉框联动的实例
2018/01/23 Javascript
iview table高度动态设置方法
2018/03/14 Javascript
vue项目关闭eslint校验
2018/03/21 Javascript
JS封装的模仿qq右下角消息弹窗功能示例
2018/08/22 Javascript
从零开始用electron手撸一个截屏工具的示例代码
2018/10/10 Javascript
微信小程序实现自动定位功能
2018/10/31 Javascript
微信小程序实现蒙版弹窗效果
2018/11/01 Javascript
JS Html转义和反转义(html编码和解码)的实现与使用方法总结
2020/03/10 Javascript
微信小程序中使用 async/await的方法实例分析
2020/05/06 Javascript
浅谈JavaScript中的“!!”作用
2020/08/03 Javascript
Python多进程池 multiprocessing Pool用法示例
2018/09/07 Python
python 实现两个线程交替执行
2020/05/02 Python
利用Pycharm + Django搭建一个简单Python Web项目的步骤
2020/10/22 Python
草莓网中国:StrawberryNet中国
2020/08/17 全球购物
毕业生的自我评价分享
2013/12/18 职场文书
应届专科生个人的自我评价
2014/01/05 职场文书
小学班级口号
2014/06/09 职场文书
员工工作自我评价
2014/09/26 职场文书
2014酒店客房部工作总结
2014/12/16 职场文书
2015年幼儿园后勤工作总结
2015/04/25 职场文书
2016年乡镇七一建党节活动总结
2016/04/05 职场文书
盘点2020年适合农村地区创业的项目
2019/10/16 职场文书