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通過7個Python函數來解釋區塊鏈

wangzy2019 / 1161人閱讀

摘要:所以不用多說,讓我們看看我們的個函數區塊鏈的核心是函數。讀取前一個區塊的信息,并將其用于將其鏈接到新區塊。這也是區塊鏈理念的核心。以太坊開發教程,主要是針對和程序員進行區塊鏈以太坊開發的詳解。

我想對于那里的很多人來說,區塊鏈就是這種現象,很難不讓你頭腦發熱。我開始觀看視頻和閱讀文章,但對我個人而言,直到我編寫自己的簡單區塊鏈,我才真正理解它是什么以及它的潛在應用價值。

我對區塊鏈的看法是它是一個公開的加密數據庫。如果你是亞馬遜并且你想使用該技術來跟蹤庫存水平,那么使用區塊鏈是否有意義?可能沒有,因為你的客戶不想花費資源來驗證你的區塊鏈,因為他們只顧看著網站說Only 1 left!

我會讓你考慮未來的應用。所以不用多說,讓我們看看我們的7個函數!

</>復制代碼

  1. def hash_function(k):
  2. """Hashes our transaction."""
  3. if type(k) is not str:
  4. k = json.dumps(k, sort_keys=True)
  5. return hashlib.sha256(k).hexdigest()

區塊鏈的核心是hash函數。如果沒有加密,區塊鏈將易于操作,并且交易將能夠以欺詐方式寫入。

</>復制代碼

  1. def update_state(transaction, state):
  2. state = state.copy()
  3. for key in transaction:
  4. if key in state.keys():
  5. state[key] += transaction[key]
  6. else:
  7. state[key] = transaction[key]
  8. return state

state是來記錄誰擁有代幣交易情況。例如,我有10個代幣,我給1到Medium,然后狀態state將是下面字典的值。

</>復制代碼

  1. {‘transaction’: {‘Tom’: 9, ‘Medium’: 1}}

值得注意的是,透支不可能存在。如果現有只有10個代幣,那么我就不能給某人11個代幣。以下函數驗證我們嘗試進行的交易確實有效。此外,交易總體上必須平衡。我不能給5個代幣并讓收件人收到4個代幣幣,因為這樣可以銷毀和生成代幣。

</>復制代碼

  1. def valid_transaction(transaction, state):
  2. """A valid transaction must sum to 0."""
  3. if sum(transaction.values()) is not 0:
  4. return False
  5. for key in transaction.keys():
  6. if key in state.keys():
  7. account_balance = state[key]
  8. else:
  9. account_balance = 0
  10. if account_balance + transaction[key] < 0:
  11. return False
  12. return True

現在,我們可以制作我們的區塊。讀取前一個區塊的信息,并將其用于將其鏈接到新區塊。這也是區塊鏈理念的核心。可以嘗試以欺騙性的方式將看似有效的交易插入到區塊鏈中,但是解密所有先前的塊在計算上(幾乎)是不可能的,這就保留了區塊鏈的完整性。

</>復制代碼

  1. def make_block(transactions, chain):
  2. """Make a block to go into the chain."""
  3. parent_hash = chain[-1]["hash"]
  4. block_number = chain[-1]["contents"]["block_number"] + 1
  5. block_contents = {
  6. "block_number": block_number,
  7. "parent_hash": parent_hash,
  8. "transaction_count": block_number + 1,
  9. "transaction": transactions
  10. }
  11. return {"hash": hash_function(block_contents), "contents": block_contents}

下面是一個小輔助函數來檢查前一個塊的哈希值:

</>復制代碼

  1. def check_block_hash(block):
  2. expected_hash = hash_function(block["contents"])
  3. if block["hash"] is not expected_hash:
  4. raise
  5. return

一旦我們將所有東西組合在一起,就有時間來創建我們的區塊。我們現在將更新區塊鏈。

</>復制代碼

  1. def check_block_validity(block, parent, state):
  2. parent_number = parent["contents"]["block_number"]
  3. parent_hash = parent["hash"]
  4. block_number = block["contents"]["block_number"]
  5. for transaction in block["contents"]["transaction"]:
  6. if valid_transaction(transaction, state):
  7. state = update_state(transaction, state)
  8. else:
  9. raise
  10. check_block_hash(block) # Check hash integrity
  11. if block_number is not parent_number + 1:
  12. raise
  13. if block["contents"]["parent_hash"] is not parent_hash:
  14. raise
  15. return state

在我們完成之前,必須驗證區塊鏈:

</>復制代碼

  1. def check_chain(chain):
  2. """Check the chain is valid."""
  3. if type(chain) is str:
  4. try:
  5. chain = json.loads(chain)
  6. assert (type(chain) == list)
  7. except ValueError:
  8. # String passed in was not valid JSON
  9. return False
  10. elif type(chain) is not list:
  11. return False
  12. state = {}
  13. for transaction in chain[0]["contents"]["transaction"]:
  14. state = update_state(transaction, state)
  15. check_block_hash(chain[0])
  16. parent = chain[0]
  17. for block in chain[1:]:
  18. state = check_block_validity(block, parent, state)
  19. parent = block
  20. return state

最后,需要一個交易功能,它將以上所有內容掛起:

</>復制代碼

  1. def add_transaction_to_chain(transaction, state, chain):
  2. if valid_transaction(transaction, state):
  3. state = update_state(transaction, state)
  4. else:
  5. raise Exception("Invalid transaction.")
  6. my_block = make_block(state, chain)
  7. chain.append(my_block)
  8. for transaction in chain:
  9. check_chain(transaction)
  10. return state, chain

所以,現在我們有了7個函數。我們如何與它互動?好吧,首先我們需要用Genesis Block啟動我們的區塊鏈。這是我們的新代幣(或庫存等)的開始。出于本文解釋說明的目的,我會說我是Tom,將從擁有10個代幣開始。

</>復制代碼

  1. genesis_block = {
  2. "hash": hash_function({
  3. "block_number": 0,
  4. "parent_hash": None,
  5. "transaction_count": 1,
  6. "transaction": [{"Tom": 10}]
  7. }),
  8. "contents": {
  9. "block_number": 0,
  10. "parent_hash": None,
  11. "transaction_count": 1,
  12. "transaction": [{"Tom": 10}]
  13. },
  14. }
  15. block_chain = [genesis_block]
  16. chain_state = {"Tom": 10}

現在,看看當我將一些代幣交給Medium時會發生什么:

</>復制代碼

  1. chain_state, block_chain = add_transaction_to_chain(transaction={"Tom": -1, "Medium": 1}, state=chain_state, chain=block_chain)

state更新顯示誰擁有多少代幣:

</>復制代碼

  1. {"Medium": 1, "Tom": 9}

區塊鏈看起來像這樣:

</>復制代碼

  1. [{"contents": {"block_number": 0,
  2. "parent_hash": None,
  3. "transaction": [{"Tom": 10}],
  4. "transaction_count": 1},
  5. "hash": "064d0b480b3b92761f31831d30ae9f01954efaa62371b4b44f11465ec22abe93"},
  6. {"contents": {"block_number": 1,
  7. "parent_hash": "064d0b480b3b92761f31831d30ae9f01954efaa62371b4b44f11465ec22abe93",
  8. "transaction": {"Medium": 1, "Tom": 9},
  9. "transaction_count": 2},
  10. "hash": "b4ae25f0cc0ee0b0caa66b9a3473e9a108652d53b1dc22a40962fef5c8c0f08c"}]

我們創建了第一個新交易并將其插入到堆棧頂部。現在,我希望我已經激起了你的好奇心,并且有興趣將代碼復制下來并使用它。在我看來,這是學習新技術的最佳方式 ——進入它。

玩代碼并制作自己的代幣。如果你試圖提供比目前存在的更多代幣會怎么樣? 如果你繼續創造新的收款人,會發生什么?

你能想到區塊鏈的未來應用嗎?

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分享一些以太坊、EOS、比特幣等區塊鏈相關的交互式在線編程實戰教程:

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</>復制代碼

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這里是原文

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