用不到50行的Python代码构建最小的区块链

简介:

640?wx_fmt=jpeg&wxfrom=5&wx_lazy=1


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。


640?wx_fmt=png&wxfrom=5&wx_lazy=1


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。


原文发布时间为:2017-08-04

本文作者:Gerald Nash

本文来自云栖社区合作伙伴“数据派THU”,了解相关信息可以关注“数据派THU”微信公众号

相关文章
|
1月前
|
供应链 监控 安全
构建未来:区块链技术在供应链管理中的应用
【2月更文挑战第24天】 随着数字化转型的深入发展,区块链技术已从加密货币的阴影下走出,成为创新供应链管理模式的前沿技术。本文将探讨区块链在供应链管理中的具体应用,包括提高透明度、优化库存管理、加强溯源能力以及增进多方信任等方面。通过分析实际案例,我们将揭示区块链技术如何助力企业实现更高效、更安全、更透明的供应链体系。
|
4月前
|
算法 数据挖掘 Python
海量数据,3行Python代码直接获取!
海量数据,3行Python代码直接获取!
133 0
|
1月前
|
供应链 安全 定位技术
构建未来:区块链技术在供应链管理中的应用
【2月更文挑战第27天】 随着数字化转型的不断深入,区块链技术已从加密货币的阴影中走出,成为推动供应链管理创新的重要力量。本文将探讨区块链如何通过其不可篡改性、透明度和去中心化特性,为供应链管理带来革命性的改变。我们将分析区块链技术在确保产品真实性、提高物流效率以及增强跨境交易信任度方面的应用案例,并讨论这一技术面临的挑战与未来的发展方向。
|
1月前
|
存储 程序员 Python
你的隐私堪忧!彻底清空磁盘,只需要1行Python代码
你的隐私堪忧!彻底清空磁盘,只需要1行Python代码
你的隐私堪忧!彻底清空磁盘,只需要1行Python代码
|
2月前
|
Python
用python打印前100个最小的质数
用python打印前100个最小的质数
48 1
|
2月前
|
Python
用python打印前100个最小的质数
用python打印前100个最小的质数
63 2
|
6月前
|
Python
【Python】【Pandas】将符合条件行的某列数值改为负数
在此顺便记录几个常用代码写法: 1.不重复取出一列的值data[列名].unique()或者data[列名].value_counts(sort=False) 2.对取出的列值进行格式处理
78 0
|
2月前
|
Python
python删除仅由缺失值构成的行或列
python删除仅由缺失值构成的行或列
24 2
|
2月前
|
Python
python中删除含有缺失值的行
python中删除含有缺失值的行
56 2
|
4月前
|
存储 定位技术 数据处理
Python对Excel不同的行分别复制不同的次数
Python对Excel不同的行分别复制不同的次数

热门文章

最新文章