如何使用Python創建加密貨幣
作者：鏈三豐
在構建自己的加密貨幣或區塊鏈之前，您需要了解Python和區塊鏈的基礎知識。區塊鏈或許看起來很復雜，但可以肯定的是其核心概念確實非常簡單。
本文轉載自微信公眾號「區塊鏈研究實驗室」，作者鏈三豐 。轉載本文請聯系區塊鏈研究實驗室公眾號
本文將向大家介紹如何使用Python 3.9.4建立屬于自己的區塊鏈和加密貨幣。在構建自己的加密貨幣或區塊鏈之前，您需要了解Python和區塊鏈的基礎知識。區塊鏈或許看起來很復雜，但可以肯定的是其核心概念確實非常簡單。
要求
確保您已安裝最新版本的Python。
入門
創建一個新的Python文件，文件名app.py。首先，我們應該創建一個Block類。
我將參考dzone.com的代碼：
- class Block(object):
- def __init__(self):
- pass
- def compute_hash(self):
- pass
我們還需要創建Blockchain類藍圖：
- class Blockchain(object):
- def __init__(self):
- pass
- def build_genesis(self):
- pass
- def build_block(self):
- pass
- @staticmethod
- def confirm_validity(block, previous_block):
- pass
- def get_data(self, sender, receiver, amount):
- pass
- @staticmethod
- def proof_of_work(last_proof):
- pass
- @property
- def latest_block(self):
- pass
積木類
現在，讓我們看一下我們剛剛創建的這些類。塊類將如下所示：
- import hashlib
- import time
- class Block(object):
- def __init__(self, index, proof_number, previous_hash, data, timestamp=None):
- self.index = index
- self.proof_number = proof_number
- self.previous_hash = previous_hash
- self.data = data
- self.timestamp = timestamp or time.time()
- @property
- def compute_hash(self):
- string_block = "{}{}{}{}{}".format(self.index, self.proof_number, self.previous_hash, self.data, self.timestamp)
- return hashlib.sha256(string_block.encode()).hexdigest()
Block類采用幾個參數：index，proof_number，previous_hash，data和timestamp。
- 索引用于查看塊在鏈中的哪個位置。
- 我認為，前者是不言而喻的。
- 數據是一個對象，它收集有關該區塊的所有信息(id，金額，發送者，接收者等)。
- 時間戳是指生成塊的時刻。
在def compute_hash()方法中，我們的哈希將使用hash方法創建。
鏈條類
單獨的塊沒有任何價值，并且使用鏈來加密數據，因此很重要。讓我們為Chain類創建構造函數：
- class Blockchain(object):
- def __init__(self):
- self.chain = []
- self.current_data = []
- self.nodes = set()
- self.build_genesiss()
讓我們看一下這些參數的作用。
- 該self.chain是一個變量，它存儲所有的塊。
- 該self.current_data是一個變量，它存儲所有關于該塊的信息。
- 這self.nodes是用于設置節點的示例方法。
- 所述self.build_genesis方法變量是創建第一塊中的方法。
建立創世方法
此方法將用于創建初始塊。因此，我們需要調用該build_block()方法。
- def build_genesis(self):
- self.build_block(proof_number=0, previous_hash=0)
- def build_block(self, proof_number, previous_hash):
- block = Block(
- index=len(self.chain),
- proof_number=proof_number,
- previous_hash=previous_hash,
- data=self.current_data
- )
- self.current_data = []
- self.chain.append(block)
- return block
在此方法中，創建一個新Block對象并輸入所需的參數：索引，證明，previous_hash和數據。然后，我們設置當前數據并將該塊附加到鏈中。
確認有效性方法
創建加密貨幣/區塊鏈的重要部分是檢查區塊是否有效。我們用一種新方法來做到這一點。
- @staticmethod
- def confirm_validity(block, previous_block):
- if previous_block.index + 1 != block.index:
- return False
- elif previous_block.compute_hash() != block.previous_hash:
- return False
- elif block.timestamp & lt; = previous_block.timestamp:
- return False
- return True
讓我們解釋一下：此方法使用幾個if語句來檢查Block是否是它應該的塊。它compute_hash()再次使用該方法。
獲取數據方法
當然，您希望能夠讀取您的塊和區塊鏈的數據，這是通過以下get_data()方法完成的：
- def get_data(self, sender, receiver, amount):
- self.current_data.append({
- 'sender': sender,
- 'receiver': receiver,
- 'amount': amount
- })
- return True
該方法非常簡單，它采用三個參數并將它們添加到對象中。
工作證明
在這個項目中，我們將添加一個工作量證明算法以使挖掘成為可能。
讓我們創建def block_mining方法：
- def block_mining(self, details_miner):
- self.get_data(
- sender="0",
- receiver=details_miner,
- quantity=1,
- )
- last_block = self.latest_block
- last_proof_number = last_block.proof_number
- proof_number = self.proof_of_work(last_proof_number)
- last_hash = last_block.compute_hash
- block = self.build_block(proof_number, last_hash)
- return vars(block)
定稿
為了結束我們的項目，我們將以下代碼行添加到def latest_block方法中，
- return self.chain[-1]
現在，我們將測試我們的項目：
- bc = Blockchain()
- print("READY")
- print(bc.chain)
- #output:
- READY
- [<__main__.Block object at 0x00000241A23C5EE0>]
當您看到類似的結果時，您的區塊鏈藍圖已成功構建。如果您想添加額外的功能，則可以這樣做，請告訴我您所構建的內容!
完整代碼示例：
- import hashlib
- import time
- class Block(object):
- def __init__(self, index, proof_number, previous_hash, data, timestamp=None):
- self.index = index
- self.proof_number = proof_number
- self.previous_hash = previous_hash
- self.data = data
- self.timestamp = timestamp or time.time()
- @property
- def compute_hash(self):
- string_block = "{}{}{}{}{}".format(
- self.index, self.proof_number, self.previous_hash, self.data, self.timestamp)
- return hashlib.sha256(string_block.encode()).hexdigest()
- class Blockchain(object):
- def __init__(self):
- self.chain = []
- self.current_data = []
- self.nodes = set()
- self.build_genesis()
- def build_genesis(self):
- self.build_block(proof_number=0, previous_hash=0)
- def build_block(self, proof_number, previous_hash):
- block = Block(
- index=len(self.chain),
- proof_number=proof_number,
- previous_hash=previous_hash,
- data=self.current_data
- )
- self.current_data = []
- self.chain.append(block)
- return block
- @staticmethod
- def confirm_validity(block, previous_block):
- if previous_block.index + 1 != block.index:
- return False
- elif previous_block.compute_hash() != block.previous_hash:
- return False
- elif block.timestamp >= previous_block.timestamp:
- return False
- return True
- def get_data(self, sender, receiver, amount):
- self.current_data.append({
- 'sender': sender,
- 'receiver': receiver,
- 'amount': amount
- })
- return True
- @staticmethod
- def proof_of_work(last_proof):
- pass
- @property
- def latest_block(self):
- return self.chain[-1]
- def block_mining(self, details_miner):
- self.get_data(
- sender="0",
- receiver=details_miner,
- quantity=1,
- )
- last_block = self.latest_block
- last_proof_number = last_block.proof_number
- proof_number = self.proof_of_work(last_proof_number)
- last_hash = last_block.compute_hash
- block = self.build_block(proof_number, last_hash)
- return vars(block)
- bc = Blockchain()
- print("READY")
- print(bc.chain)
終于我們使用Python創建了自己的區塊鏈。
責任編輯：武曉燕
來源：
區塊鏈研究實驗室
