我如何使用代码实现一个简单的区块链?能提供一个简单的案例和教程吗?我想通过代码的形式去了解区块链,能弄懂区块链大概原理就行,谢谢!!!

一个短篇一个短篇提问于
呼呼呼1542测控技术与仪器本科生回答于

你可以看看下面这个:

一、首先我们定义区块,在一个区块中,存储着一个时间戳和一个(可选的)索引。为了保证整个区块链的完整性,每个区块有一个标记自己身份的哈希值,像莱特币,每个区块的哈希值都是由一个密码学算法根据区块的索引、时间戳、数据以及前一个区块的哈希值生成的。区块的数据可以是任何你想要的东西。

[python] view plain copy
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()  

太棒了!我们有自己的区块结构了,但我们需要创建一个区块链啊。我们需要开始把区块附加到实际的链条上。前面提到过,每个区块需要前面区块的信息,那么问题来了:区块链里的第一个区块是怎么来的?好吧,第一个区块,或者说创世区块,是一个特殊的区块,在许多情况下,这是通过手工或者一个唯一的逻辑添加上去的。

这里我们创建一个函数,为了简化起见,简单地返回一个创世区块。这个区块的索引是0,它的数据值和previous hash参数是任意指定的。

[python] view plain copy
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,我们能够创建一个创世区块了,接下来我们需要一个函数来生成区块链里的后续区块,这个函数将链条中的前一个区块作为参数,为新的区块创建数据,并返回带有一个带有合适的数据的新区块。当新的区块哈希来自前面的区块的信息,伴随着新区块的加入,区块链的完整性也得以增强。如果我们不这么做的话,那么外界就很容易用他们的新区块来替换我们的链条里的区块,以达到“篡改历史”的目的。

这个哈希值的链条起到了密码学证据的作用,并确保一旦一个区块加入了区块链,它就不能被替换和修改。

[python] view plain copy
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)  

这就是主要的工作了,现在我们可以创建我们的区块链了。在我们这个例子里,区块链本身是一个简单的Python list。list的第一个元素就是创世区块,当然,我们需要继续添加区块。因为SnakeCoin是一个最简区块链,只有20个新的区块,我们可以在一个for循环里搞定。

[python] view plain copy
# 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)   

让我们测试一下目前的成果:

搞定!我们的区块链跑起来了。如果你想在console上看到更多信息,你可以稍微修改一下代码,把每个区块的时间戳或者数据打印出来。

这就是SnakeCoin能够提供的所有功能了,如果要让SnakeCoin扩展到实际的生产环境的区块链的规模,还需要添加类似服务器层的功能,在多台机器上追踪对链条的变更,加上一个工作证明算法(proof-of-work algorithm)来限制在一个给定的时间段之内添加的区块的数量。

如果你想深入了解,可以读下原始的比特币的白皮书:https://bitcoin.org/bitcoin.pdf。

转载地址:http://blog.csdn.net/wileyoung/article/details/79113272

原链接:https://medium.com/crypto-currently/lets-build-the-tiniest-blockchain-e70965a248b

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