用不到50行代码构建一个小型区块链

2017-7-24 00:31 |来自: 互联网 1662 0

摘要: 区块链近年来被越炒越热，它的身影频繁出现在各大头条，一时间也成为投资者的关注点。你可能对区块链这个名词感到陌生，但是如果提到比特币，你肯定不会陌生。没错，比特币的交易过程中，就使用了区块链技术。百度百 ...

区块链近年来被越炒越热，它的身影频繁出现在各大头条，一时间也成为投资者的关注点。你可能对区块链这个名词感到陌生，但是如果提到比特币，你肯定不会陌生。没错，比特币的交易过程中，就使用了区块链技术。百度百科对于区块链的定义是这样的：区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。

简单点来说，区块链是一个公共数据库。数据被存储在被称作 “块”的容器中，完成这一过程中，块将被添加到链上，该链包含了过去产生的数据。这些数据可以是任何类型，对于比特币或者其他一些数字货币来说，该数据就是一组交易。

区块链技术带来了新的，完全数字化的货币，如比特币，莱特币。它们不是由中央机构发行或管理的。比特币也诞生了以太坊这种新型分布式计算技术，它引入了有趣的概念，如智能合同。

下面我将用不到50行的python代码，来编写一个小型的区块链，我们暂且叫它为SnakeCoin：

首先，我们要定义块的结构：在块链中，每个块都存储有时间戳和可选的索引。在SnakeCoin中，我们将同时存储两者。并且为了帮助确保整个块链的完整性，每个块将具有自识别散列。每个块的散列将是块的索引、时间戳、数据以及前一个块的哈希散列的加密散列。这点和比特币相似，当然，数据可以是任何类型。块的代码如下：

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()

现在我们有了块的数据结构。接下来，我们需要将块添加到链中。上文提到过，每一个块都需要前一个块的信息，那您可能有疑问了：第一个块是哪来的？一般来说，第一个块是特殊块，通常由特殊逻辑方式添加到链上。下面是我定义的源块代码：

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”)

接下来，我们需要定义一个函数来生成链上的后续块。该函数将链中的前一个块作为参数，创建要生成的块的数据，并返回具有其相应数据的新块。当新块添加了先前块中的哈希信息时，块链的完整性随着每个新块的加入而增加。如果我们不这样做，第三方很容易通过改写之前的数据改变整个链条。这个哈希链作为加密证明，确保了一旦块被添加到块链中，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)

完成这些结构、函数的定义之后，我们就可以创建我们的块链了。在这个例子中，区块链就是个简单的Python列表，列表的第一个是源块。当然，我们需要添加后续的块，这里我们只需要添加20个块，用简单的循环添加即可。

# 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)

下面是测试：