通过7个Python函数来解释区块链

栏目: Python · 发布时间: 6年前

内容简介:我想对于那里的很多人来说,区块链就是这种现象,很难不让你头脑发热。我开始观看视频和阅读文章,但对我个人而言,直到我编写自己的简单区块链,我才真正理解它是什么以及它的潜在应用价值。我对区块链的看法是它是一个公开的加密数据库。如果你是亚马逊并且你想使用该技术来跟踪库存水平,那么使用区块链是否有意义?可能没有,因为你的客户不想花费资源来验证你的区块链,因为他们只顾看着网站说我会让你考虑未来的应用。所以不用多说,让我们看看我们的7个函数!

我想对于那里的很多人来说,区块链就是这种现象,很难不让你头脑发热。我开始观看视频和阅读文章,但对我个人而言,直到我编写自己的简单区块链,我才真正理解它是什么以及它的潜在应用价值。

我对区块链的看法是它是一个公开的加密数据库。如果你是亚马逊并且你想使用该技术来跟踪库存水平,那么使用区块链是否有意义?可能没有,因为你的客户不想花费资源来验证你的区块链,因为他们只顾看着网站说 Only 1 left!

我会让你考虑未来的应用。所以不用多说,让我们看看我们的7个函数!

def hash_function(k):
    """Hashes our transaction."""
    if type(k) is not str:
        k = json.dumps(k, sort_keys=True)

    return hashlib.sha256(k).hexdigest()

区块链的核心是hash函数。如果没有加密,区块链将易于操作,并且交易将能够以欺诈方式写入。

def update_state(transaction, state):
    state = state.copy()

    for key in transaction:
        if key in state.keys():
            state[key] += transaction[key]
        else:
            state[key] = transaction[key]

    return state

state 是来记录谁拥有代币交易情况。例如,我有10个代币,我给1到Medium,然后状态 state 将是下面字典的值。

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

值得注意的是,透支不可能存在。如果现有只有10个代币,那么我就不能给某人11个代币。以下函数验证我们尝试进行的交易确实有效。此外,交易总体上必须平衡。我不能给5个代币并让收件人收到4个代币币,因为这样可以销毁和生成代币。

def valid_transaction(transaction, state):
    """A valid transaction must sum to 0."""
    if sum(transaction.values()) is not 0:
        return False

    for key in transaction.keys():
        if key in state.keys():
            account_balance = state[key]
        else:
            account_balance = 0

        if account_balance + transaction[key] < 0:
            return False

    return True

现在,我们可以制作我们的区块。读取前一个区块的信息,并将其用于将其链接到新区块。这也是区块链理念的核心。可以尝试以欺骗性的方式将看似有效的交易插入到区块链中,但是解密所有先前的块在计算上(几乎)是不可能的,这就保留了区块链的完整性。

def make_block(transactions, chain):
    """Make a block to go into the chain."""
    parent_hash = chain[-1]['hash']
    block_number = chain[-1]['contents']['block_number'] + 1

    block_contents = {
        'block_number': block_number,
        'parent_hash': parent_hash,
        'transaction_count': block_number + 1,
        'transaction': transactions
    }

    return {'hash': hash_function(block_contents), 'contents': block_contents}

下面是一个小辅助函数来检查前一个块的哈希值:

def check_block_hash(block):
    expected_hash = hash_function(block['contents'])

    if block['hash'] is not expected_hash:
        raise

    return

一旦我们将所有东西组合在一起,就有时间来创建我们的区块。我们现在将更新区块链。

def check_block_validity(block, parent, state):
    parent_number = parent['contents']['block_number']
    parent_hash = parent['hash']
    block_number = block['contents']['block_number']

    for transaction in block['contents']['transaction']:
        if valid_transaction(transaction, state):
            state = update_state(transaction, state)
        else:
            raise

    check_block_hash(block)  # Check hash integrity

    if block_number is not parent_number + 1:
        raise

    if block['contents']['parent_hash'] is not parent_hash:
        raise

    return state

在我们完成之前,必须验证区块链:

def check_chain(chain):
    """Check the chain is valid."""
    if type(chain) is str:
        try:
            chain = json.loads(chain)
            assert (type(chain) == list)
        except ValueError:
            # String passed in was not valid JSON
            return False
    elif type(chain) is not list:
        return False

    state = {}

    for transaction in chain[0]['contents']['transaction']:
        state = update_state(transaction, state)

    check_block_hash(chain[0])
    parent = chain[0]

    for block in chain[1:]:
        state = check_block_validity(block, parent, state)
        parent = block

    return state

最后,需要一个交易功能,它将以上所有内容挂起:

def add_transaction_to_chain(transaction, state, chain):
    if valid_transaction(transaction, state):
        state = update_state(transaction, state)
    else:
        raise Exception('Invalid transaction.')

    my_block = make_block(state, chain)
    chain.append(my_block)

    for transaction in chain:
        check_chain(transaction)

    return state, chain

所以,现在我们有了7个函数。我们如何与它互动?好吧,首先我们需要用 Genesis Block 启动我们的区块链。这是我们的新代币(或库存等)的开始。出于本文解释说明的目的,我会说我是Tom,将从拥有10个代币开始。

genesis_block = {
    'hash': hash_function({
        'block_number': 0,
        'parent_hash': None,
        'transaction_count': 1,
        'transaction': [{'Tom': 10}]
    }),
    'contents': {
        'block_number': 0,
        'parent_hash': None,
        'transaction_count': 1,
        'transaction': [{'Tom': 10}]
    },
}

block_chain = [genesis_block]
chain_state = {'Tom': 10}

现在,看看当我将一些代币交给Medium时会发生什么:

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

state 更新显示谁拥有多少代币:

{'Medium': 1, 'Tom': 9}

区块链看起来像这样:

[{'contents': {'block_number': 0,
               'parent_hash': None,
               'transaction': [{'Tom': 10}],
               'transaction_count': 1},
  'hash': '064d0b480b3b92761f31831d30ae9f01954efaa62371b4b44f11465ec22abe93'},
 {'contents': {'block_number': 1,
               'parent_hash': '064d0b480b3b92761f31831d30ae9f01954efaa62371b4b44f11465ec22abe93',
               'transaction': {'Medium': 1, 'Tom': 9},
               'transaction_count': 2},
  'hash': 'b4ae25f0cc0ee0b0caa66b9a3473e9a108652d53b1dc22a40962fef5c8c0f08c'}]

我们创建了第一个新交易并将其插入到堆栈顶部。现在,我希望我已经激起了你的好奇心,并且有兴趣将代码复制下来并使用它。在我看来,这是学习新技术的最佳方式 ——进入它。

玩代码并制作自己的代币。如果你试图提供比目前存在的更多代币会怎么样? 如果你继续创造新的收款人,会发生什么?

你能想到区块链的未来应用吗?

======================================================================

分享一些以太坊、EOS、比特币等区块链相关的交互式在线编程实战教程:

python以太坊,主要是针对 python 工程师使用web3.py进行区块链以太坊开发的详解。

  • java以太坊开发教程,主要是针对 java 和android程序员进行区块链以太坊开发的web3j详解。
  • php以太坊,主要是介绍使用 php 进行智能合约开发交互,进行账号创建、交易、转账、代币开发以及过滤器和交易等内容。
  • 以太坊入门教程,主要介绍智能合约与dapp应用开发,适合入门。
  • 以太坊开发进阶教程,主要是介绍使用node.js、 mongodb 、区块链、ipfs实现去中心化电商DApp实战,适合进阶。
  • C#以太坊,主要讲解如何使用C#开发基于.Net的以太坊应用,包括账户管理、状态与交易、智能合约开发与交互、过滤器和交易等。
  • EOS教程,本课程帮助你快速入门EOS区块链去中心化应用的开发,内容涵盖EOS工具链、账户与钱包、发行代币、智能合约开发与部署、使用代码与智能合约交互等核心知识点,最后综合运用各知识点完成一个便签DApp的开发。
  • java比特币开发教程,本课程面向初学者,内容即涵盖比特币的核心概念,例如区块链存储、去中心化共识机制、密钥与脚本、交易与UTXO等,同时也详细讲解如何在Java代码中集成比特币支持功能,例如创建地址、管理钱包、构造裸交易等,是Java工程师不可多得的比特币开发学习课程。
  • php比特币开发教程,本课程面向初学者,内容即涵盖比特币的核心概念,例如区块链存储、去中心化共识机制、密钥与脚本、交易与UTXO等,同时也详细讲解如何在Php代码中集成比特币支持功能,例如创建地址、管理钱包、构造裸交易等,是Php工程师不可多得的比特币开发学习课程。

汇智网原创翻译,转载请标明出处。这里是 原文


以上就是本文的全部内容,希望本文的内容对大家的学习或者工作能带来一定的帮助,也希望大家多多支持 码农网

查看所有标签

猜你喜欢:

本站部分资源来源于网络,本站转载出于传递更多信息之目的,版权归原作者或者来源机构所有,如转载稿涉及版权问题,请联系我们

锋利的jQuery

锋利的jQuery

单东林、张晓菲、魏然 / 人民邮电出版社 / 2012-7-1 / 49.00元

《锋利的jQuery(第2版)》循序渐进地对jQuery的各种函数和方法调用进行了介绍,读者可以系统地掌握jQuery的选择器、DOM操作、事件和动画、AJAX应用、插件、jQuery Mobile、jQuery各个版本变化、jQuery性能优化和技巧等知识点,并结合每个章节后面的案例演示进行练习,达到掌握核心知识点的目的。 为使读者更好地进行开发实践,《锋利的jQuery(第2版)》的第8......一起来看看 《锋利的jQuery》 这本书的介绍吧!

HTML 压缩/解压工具
HTML 压缩/解压工具

在线压缩/解压 HTML 代码

图片转BASE64编码
图片转BASE64编码

在线图片转Base64编码工具