走进区块链（一）：用Python实现第一个区块链小程序

最新推荐文章于 2025-03-02 15:10:41 发布

fun922

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分类专栏：区块链文章标签：区块链 Python 零基础

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/fun922/article/details/89553119

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源代码链接：https://github.com/dvf/blockchain

大家好！这是本人踩在巨人的肩膀上，实现的第一个区块链小程序。在实现代码的过程中，我遇到了很多问题，不过，幸好都解决了。在这里，我会尽可能的将操作步骤写得更详细。接下来，让我们一起走进区块链吧！

一、初识区块链

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。

提到哈希表，当然离不开散列函数。哈希函数只是一个接收输入值的函数，并从该输入创建一个输入值以确定的输入值。对于任何x输入值，只要运行哈希函数，您将始终收到相同的y输出值。这样，每个输入都有一个确定的输出。

二、开发环境及工具

1、Python 3.6以上：下载安装教程请参考 https://www.cnblogs.com/Yanjy-OnlyOne/p/9764143.html

2、开发工具：本人喜欢用PyCharm，下载安装教程请参考如下链接

https://jingyan.baidu.com/article/636f38bb9d8e27d6b84610ba.html

（注意：请在PyCharm中安装好Flask以及Requests库）

3、HTTP客户端：比如 Postman，下载安装教程请参考https://www.cnblogs.com/xiaxiaoxu/p/8858437.html

三、开始创建区块链

在PyCharm中，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。

1、创建Blockchain类

首先，创建一个Blockchain类，在其构造函数中创建了两个空列表，一个用于储存区块链，一个用于储存交易。

在这里，Blockchain参数的作用是管理区块链，可以存储交易信息和添加区块。


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

    def new_block(self):
        # 创建一个新的区块，并将其加入到链中
        pass

    def new_transaction(self):
        # 向交易列表中添加一个新的交易
        pass

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

    @property
    def last_block(self):
        # 返回区块链中最新的区块
        pass

在区块链中，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。如下所示：

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

由此可见，区块链的原理：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。更重要的是，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，导致哈希值变了，那么后面的所有区块的哈希值都会为之改变。

然后，我们可以在区块上，添加交易。那我们怎么在区块上添加交易呢？可以使用new_transaction()参数。如下所示：

class Blockchain(object):
    ...

    def new_transaction(self, sender, recipient, amount):
        """
        生成新交易信息，这个交易信息将加入到下一个待挖的区块中

        :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

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