使用Python 搭建自己的区块链

发布时间:2025-04-19 点击:52
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你是否会和我一样,对加密数字货币底层的区块链技术非常感兴趣,特别想了解他们的运行机制。
但是学习区块链技术并非一帆风顺,我看多了大量的视频教程还有各种课程,最终的感觉就是真正可用的实战课程太少。
我喜欢在实践中学习,尤其喜欢一代码为基础去了解整个工作机制。如果你我一样喜欢这种学习方式,当你学完本教程时,你将会知道区块链技术是如何工作的。
写在开始之前
记住,区块链是一个 不可变的、有序的 被称为块的记录链。它们可以包含交易、文件或任何您喜欢的数据。但重要的是,他们用哈希 一起被链接在一起。
如果你不熟悉哈希,这里是一个解释。
该指南的目的是什么?
你可以舒服地阅读和编写基础的 python,因为我们将通过 http 与区块链进行讨论,所以你也要了解 http 的工作原理。
我需要准备什么?
确定安装了 python 3.6 (还有 pip) ,你还需要安装 flask、 requests 库:
pip install flask==0.12.2 requests==2.18.4对了, 你还需要一个支持http的客户端, 比如 postman 或者 curl,其他也可以。
源码在哪儿?
可以点击这里
step 1: 创建一个区块链
打开你最喜欢的文本编辑器或者ide, 我个人比较喜欢 pycharm. 新建一个名为blockchain.py的文件。 我们将只用这一个文件就可以。但是如果你还是不太清楚, 你也可以参考 源码.
描述区块链
我们要创建一个 blockchain 类 ,他的构造函数创建了一个初始化的空列表(要存储我们的区块链),并且另一个存储交易。下面是我们这个类的实例:
blockchain.py
class blockchain(object): def __init__(self): self.chain = [] self.current_transactions = [] def new_block(self): # creates a new block and adds it to the chain pass def new_transaction(self): # adds a new transaction to the list of transactions pass @staticmethod def hash(block): # hashes a block pass @property def last_block(self): # returns the last block in the chain pass我们的 blockchain 类负责管理链式数据,它会存储交易并且还有添加新的区块到链式数据的method。让我们开始扩充更多method。
块是什么样的 ?
每个块都有一个 索引,一个 时间戳(unix时间戳),一个事务列表, 一个 校验(稍后详述) 和 前一个块的散列 。
下面是一个block的例子 :
blockchain.py
block = { 'index': 1, 'timestamp': 1506057125.900785, 'transactions': [ { 'sender': "8527147fe1f5426f9dd545de4b27ee00", 'recipient': "a77f5cdfa2934df3954a5c7c7da5df1f", 'amount': 5, } ], 'proof': 324984774000, 'previous_hash': "2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e1b161e5c1fa7425e73043362938b9824"}在这一点上,一个 区块链 的概念应该是明显的 – 每个新块都包含在其内的前一个块的 散列 。 这是至关重要的,因为这是 区块链 不可改变的原因:如果攻击者损坏 区块链 中较早的块,则所有后续块将包含不正确的哈希值。
这有道理吗? 如果你还没有想通,花点时间仔细思考一下 – 这是区块链背后的核心理念。
添加交易到区块
我们将需要一个添加交易到区块的方式。我们的 new_transaction() 方法的责任就是这个, 并且它非常的简单:
blockchain.py
class blockchain(object): ... def new_transaction(self, sender, recipient, amount): """ creates a new transaction to go into the next mined block :param sender: <str> address of the sender :param recipient: <str> address of the recipient :param amount: <int> amount :return: <int> the index of the block that will hold this transaction """ self.current_transactions.append({ 'sender': sender, 'recipient': recipient, 'amount': amount, }) return self.last_block['index'] 1 new_transaction() 方法添加了交易到列表,它返回了交易将被添加到的区块的索引—讲开采下一个这对稍后对提交交易的用户有用。
创建新的区块
当我们的 blockchain 被实例化后,我们需要将 创世 区块(一个没有前导区块的区块)添加进去进去。我们还需要向我们的起源块添加一个 证明,这是挖矿的结果(或工作证明)。 我们稍后会详细讨论挖矿。
除了在构造函数中创建 创世 区块外,我们还会补全 new_block() 、 new_transaction() 和 hash() 函数:
blockchain.py
import hashlibimport jsonfrom time import timeclass blockchain(object): def __init__(self): self.current_transactions = [] self.chain = [] # 创建创世区块 self.new_block(previous_hash=1, proof=100) def new_block(self, proof, previous_hash=none): """ 创建一个新的区块到区块链中 :param proof: <int> 由工作证明算法生成的证明 :param previous_hash: (optional) <str> 前一个区块的 hash 值 :return: <dict> 新区块 """ block = { 'index': len(self.chain) 1, 'timestamp': time(), 'transactions': self.current_transactions, 'proof': proof, 'previous_hash': previous_hash or self.hash(self.chain[-1]), } # 重置当前交易记录 self.current_transactions = []

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