程序员们，只需三步，教你搭建一个区块链程序 | 经典好文

区块链，大家或许都不陌生，或多或少都对它有一些了解。不过，这些了解可能都是支离破碎的。当问及其中一些概念是如何实现的，你可能就「蒙圈」了。那想了解其中的实现细节怎么办呢？

这篇文章可以手把手的教你搭建一个区块链程序，让你从技术层面，详细了解区块链的实现细节。我相信你把这篇文章的代码跑一遍，你会有一种「哦！原来是这么实现的」想法。下面，我们就来试试吧。

作者 | Daniel van Flymen

译者 | Aholiab、科科

你会点开这篇文章，说明你跟我一样，眼看加密货币价格的暴涨，很想弄清楚区块链到底是什么？背后有哪些技术。

不过，要完全理解区块链不是件容易的事，起码对我而言。为了搞懂区块链，我看过大量的视频、研究过各种教程和为数不多的几个案例，整个过程虐心之极。

所以，我决定在实践中学习。在实践中学习的一大好处是它能逼着你去理解区块链最底层的原理，并且容易让人坚持下去。如果你也想试试这个方法的话，建议你好好读完这篇文章，跟着步骤一步步地去操作。这样，你不仅可以亲自开发出一个功能完备的区块链，同时也搞清楚了区块链的机制到底是什么？

准备工作

在开始之前，我们需要做些准备工作，搞清楚一些问题。

什么是区块链？区块链是由不可变的、有顺序记录的区块组成。他们可以包含交易数据、文件数据或者其他你想要记录的数据。不过最重要的是这些区块通过哈希表链接在一起。

 

什么是散列？散列函数是一个输入值函数，从该输入创建一个确定输入值的输出值。更多解释可以点击下边这个链接：

https://learncryptography.com/hash-functions/what-are-hash-functions

这篇文章适合谁，首先Python程序员，你只要能轻松地读写一些基本的Python代码就可以了；第二是HTTP程序员，因为我们接下来讲到的区块链，是构建在HTTP上面的，这需要你起码要了解HTTP请求的工作原理。

我需要做什么？首先要确保安装了Python 3.6以上的环境和Flask，此外还需要安装一个碉堡的Requests库。版本信息如下：

 pip install Flask==0.12.2 requests==2.18.4 

哦对了，你还需要一个HTTP客户端，比如 Postman 或者 cURL

在哪里下载完整代码，请猛戳：

https://github.com/dvf/blockchain。

下面跟着我一步一步来操作吧。

第一步：创建区块链

打开你常用的编辑器，我个人比较喜欢PyCharm。创建一个新的文件，命名为 blockchain.py。整个项目，我们都只会用到这一个文件。有不清楚的地方，可以参考源代码。

表示一个区块链

我们将创建一个 Blockchain 类，它的构造函数里创建了一个初始为空的列表（用于存储我们的区块链），和一个存储交易的列表。下边是这个类的代码：

class Blockchain(object):
    def __init__(self):
        self.chain = []
        self.current_transactions = []

    def new_block(self):
        # Creates a new Block and adds it to the chain
        pass

    def new_transaction(self):
        # Adds a new transaction to the list of transactions
        pass

    @staticmethod
    def hash(block):
        # Hashes a Block
        pass

    @property
    def last_block(self):
        # Returns the last Block in the chain
        pass

Blockchain参数的作用是管理区块链，也用于存储交易信息和添加区块的方式。

区块到底长什么样？

每一个区块包含一个索引、一个时间戳、一个交易列表、一个证明（之后更多）和前一个区块的哈希值。

以下是一个区块的例子：

block = {
   
   
    'index': 1,
    'timestamp': 1506057125.900785,
    'transactions': [
        {
   
   
            'sender': "8527147fe1f5426f9dd545de4b27ee00",
            'recipient': "a77f5cdfa2934df3954a5c7c7da5df1f",
            'amount': 5,
        }
    ],
    'proof': 324984774000,
    'previous_hash': "2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e1b161e5c1fa7425e73043362938b9824"
}

代码左滑可查看未显示部分（下同）

到这里，区块链的原理就很容易理解了：每一个区块包含它自己本身的一些变量，以及前一个区块的哈希值。这一点非常重要，因为哈希值保证了区块链不可篡改的特性。如果一个区块受到攻击哈希值变了，那么后面的所有区块的哈希值都会为之改变。

你可能想，我还是不太理解。没关系，先接着往下看。

在区块上添加交易

那么，我们怎么在区块上添加交易呢？可以使用new_transaction()参数。使用方法简单、直接，如下面代码所示：

class Blockchain(object):
    ...

    def new_transaction(self, sender, recipient, amount):
        """
        Creates a new transaction to go into the next mined Block

        :param sender: <str> Address of the Sender
        :param recipient: <str> Address of the Recipient
        :param amount: <int> Amount
        :return: <int> The index of the Block that will hold this transaction
        """

        self.current_transactions.append({
   
   
            'sender': sender,
            'recipient': recipient,
            'amount': amount,
        })

        return self.last_block['index'] + 1

在 new_transaction() 添加交易信息到列表中后，它会返回下一个将被开采区块的索引号，交易信息将被打包到这个区块上。这对稍后提交交易的用户有用。

创建新区块

在区块链创建完成后，我们需要创建一个创世区块（也就是区块链上的第一个区块）。当然，创世区块也需要被证明，这需要通过PoW的挖矿机制。后边我们会更多的介绍挖矿，这儿就不做过多的介绍了。

除了在构造函数中创建创始区块，我们还需要用new_block()、new_transaction() 和 hash()参数对其进行完善。代码如下：

import hashlib
import json
from time import time


class Blockchain(object):
    def __init__(self):
        self.current_transactions = []
&nb