比特幣從誕生到現在已經10年了,最近接觸到了區(qū)塊鏈相關的技術,為了揭開其背后的神秘面紗,我就從頭開始構建一個簡單的區(qū)塊鏈。
從技術上來看：區(qū)塊是一種記錄交易的數據結構，反映了一筆交易的資金流向。系統中已經達成的交易的區(qū)塊連接在一起形成了一條主鏈，所有參與計算的節(jié)點都記錄了主鏈或主鏈的一部分。
比特幣內部結構有四部分：
注意：當前實現了一個簡單的區(qū)塊鏈結構，并不完整。
代碼如下：
"""
區(qū)塊設計
"""
import time
import hashlib
class Block:
# 初始化一個區(qū)塊
def __init__(self,previous_hash,data):
self.index = 0
self.nonce = ''
self.previous_hash = previous_hash
self.time_stamp = time.time()
self.data = data
self.hash = self.get_hash()
# 獲取區(qū)塊的hash
def get_hash(self):
msg = hashlib.sha256()
msg.update(str(self.previous_hash).encode('utf-8'))
msg.update(str(self.data).encode('utf-8'))
msg.update(str(self.time_stamp).encode('utf-8'))
msg.update(str(self.index).encode('utf-8'))
return msg.hexdigest()
# 修改區(qū)塊的hash值
def set_hash(self,hash):
self.hash = hash
創(chuàng)世區(qū)塊：沒有前一個區(qū)塊，這里的previous_hash和data是自己寫死的。
# 生成創(chuàng)世區(qū)塊，這是第一個區(qū)塊，沒有前一個區(qū)塊
def creat_genesis_block():
block = Block(previous_hash= '0000',data='Genesis block')
nonce,digest = mime(block=block)
block.nonce = nonce
block.set_hash(digest)
return block
這里的mime()函數是后面的挖礦函數.
代碼如下：
def mime(block):
"""
挖礦函數——更新區(qū)塊結構，加入nonce值
block:挖礦區(qū)塊
"""
i = 0
prefix = '0000'
while True:
nonce = str(i)
msg = hashlib.sha256()
msg.update(str(block.previous_hash).encode('utf-8'))
msg.update(str(block.data).encode('utf-8'))
msg.update(str(block.time_stamp).encode('utf-8'))
msg.update(str(block.index).encode('utf-8'))
msg.update(nonce.encode('utf-8'))
digest = msg.hexdigest()
if digest.startswith(prefix):
return nonce,digest
i+=1
代碼如下：
"""
區(qū)塊鏈設計
"""
from Block import *
# 區(qū)塊鏈
class BlockChain:
def __init__(self):
self.blocks = [creat_genesis_block()]
# 添加區(qū)塊到區(qū)塊鏈上
def add_block(self,data):
pre_block = self.blocks[len(self.blocks)-1]
new_block = Block(pre_block.hash,data)
new_block.index = len(self.blocks)
nonce,digest = mime(block=new_block)
new_block.nonce = nonce
new_block.set_hash(digest)
self.blocks.append(new_block)
return new_block
在添加新區(qū)塊到區(qū)塊鏈時，先挖礦在將新區(qū)塊加入區(qū)塊鏈。
測試代碼：
from BlockChain import *
# 創(chuàng)建一個區(qū)塊鏈
bc = BlockChain()
# 添加區(qū)塊
bc.add_block(data='second block')
bc.add_block(data='third block')
bc.add_block(data='fourth block')
for bl in bc.blocks:
print("Index:{}".format(bl.index))
print("Nonce:{}".format(bl.nonce))
print("Hash:{}".format(bl.hash))
print("Pre_Hash:{}".format(bl.previous_hash))
print("Time:{}".format(bl.time_stamp))
print("Data:{}".format(bl.data))
print('\n')
運行結果：
這里添加了4個區(qū)塊（包括創(chuàng)世區(qū)塊）,處了創(chuàng)世區(qū)塊，每個區(qū)塊的pre_hash都與前一個區(qū)塊的hash值相等，這代表區(qū)塊沒有被篡改，數據有效。
到此這篇關于python實現簡單區(qū)塊鏈結構的文章就介紹到這了,更多相關python區(qū)塊鏈結構內容請搜索腳本之家以前的文章或繼續(xù)瀏覽下面的相關文章希望大家以后多多支持腳本之家！
