小白都能看懂,用Python来实现一个区块链,就这么简单

最近区块链又开始火起来来啦,翻出一篇我一年前写的文章,其实对于我们码农来说,除了平时埋头苦干,对新技术需要保持一定敏感性!每一种新的技术的出现都和未来的产业发展非常相关,蕴含着巨大的机会,除了干活还要扩张自己的眼界,对自己大有裨益!


那作为当下最火的语言Python,其实可以干很多事情,今天我们用Python来简单的实现一个区块链吧,想想都觉得很酷!



小白都能看懂,用Python来实现一个区块链,就这么简单



小白都能看懂,用Python来实现一个区块链,就这么简单

1

什么是区块


首先区块链就是一种去中心化的分布式账本数据库,简单说就是一组区块组合的链条。那么里面每一个单元就是区块:


小白都能看懂,用Python来实现一个区块链,就这么简单图片来源于天善学院


    区块上面有几个重要的属性:一个数据data,一个pre_hash和自身的hash:


    小白都能看懂,用Python来实现一个区块链,就这么简单

    1).我们用hashlib这个库函数来处理hash计算操作

    2).新建一个Block类,来表示区块,里面有两个属性(一个pre_hash,一个data)

    3).这个为了简便用了类属性@property装饰器来除了hash的值,即当我用block.hash=xxx的时候,会系统自动调用这个hash函数。

    4).这个hash函数很关键,以为你区块链里面的都是用sha256来加密的,也是安全性比较高的一种加密方式,我们最后会得到一个十六进制数据字符串值


    区块中有一个非常特殊,就是创世区块!它是所有区块里面的头,他是父区块,因此没有pre_hash

    #创世区块
    #其中第一个区块,也叫创世区块,它是一个特殊的区块,没有父区块

    def create_genesis_block():
       return Block(data="Genesis Block",prev_hash="")

    左右滑动代码



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    2

    定义一个区块链


    我们上面已经定义了区块,下面来定义一个区块链,把一个一个区块连起来!


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    我们需要再写一个类,用一个列表把一个一个区块存起来,形成一个列表链!


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    1).我们声明一个BlockChain的类,然后里面设置一个blocks列表数据结果,用来存放区块,先把父区块链放进去

    2).增加一个add_block函数,用来添加区块:

    • 先生成一个新的区块内存

    • 然后添加data和它的hash值

    • 最后把区块添加到区块链中



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    3

    实现区块链


    我们的区块和区块链都已经准备好了,是不是有点小兴奋,大名鼎鼎的区块链,Python几十行代码就模拟出来了,Python确实快速开发的神奇,我们来看一下效果:


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    >>

    Prev Hash:

    Data:Genesis Block

    Hash:89eb0ac031a63d2421cd05a2fbe41f3ea35f5c3712ca839cbf6b85c4ee07b7a3

    ——————————————————————————–

    PrevHash:89eb0ac031a63d2421cd05a2fbe41f3ea35f5c3712ca839cbf6b85c4ee07b7a3

    Data:Jack send 1 BTC to Sam

    Hash:ad3ebab374b25e6f3d4f0f14465ff3f86020ce036b5b538c2a506de800dac524

    ——————————————————————————–

    PrevHash:ad3ebab374b25e6f3d4f0f14465ff3f86020ce036b5b538c2a506de800dac524

    Data:Sam send 2 BTC to lili

    Hash:f9ba725838192731e73b8f28b33c88be9798c314ea7a538fc77e80039413b872

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    看我们一共创建了3个区块:

    第一个区块:是父区块,没有pre_hash,只有数据和一串hash码

    第二个区块:是 “Jack发送1个比特币给Sam”它的区块的pre_hash指向前面的父区块hash码

    第三个区块:是”Sam发送了2个比特币给lili”它的区块的pre_hash指向前面的Jack区块



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    4

    区块链的不可篡改


    看完前面基本是不是对区块链有了一个感性的认识,那么区块链最牛逼的地方就是不可篡改,为啥这么说呢?


    小白都能看懂,用Python来实现一个区块链,就这么简单



    比如我们修改了中间的一个区块的内容,会到时它的hash改变,那么后面的区块的pre_hash就会和前面的区块的里面hash对应不起来!


    我们用代码看一下:


    小白都能看懂,用Python来实现一个区块链,就这么简单

    我把第二个block里面的数据改一下,随便改一下里面的内容。然后我们看一下这个block里面的hash的变化:

    Prev Hash:

    Data:Genesis Block

    Hash:89eb0ac031a63d2421cd05a2fbe41f3ea35f5c3712ca839cbf6b85c4ee07b7a3

    Valid Block

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    PrevHash:89eb0ac031a63d2421cd05a2fbe41f3ea35f5c3712ca839cbf6b85c4ee07b7a3

    Data:Jack send 1.3 BTC to Alice

    Hash:ec7b877b3a47a74ababf298e047352e8805fed3fa99ad15ab788ec47a70776d0

    Valid Block

    ——————————————————————————–

    PrevHash:ad3ebab374b25e6f3d4f0f14465ff3f86020ce036b5b538c2a506de800dac524

    Data:Sam send 2 BTC to lili

    Hash:f9ba725838192731e73b8f28b33c88be9798c314ea7a538fc77e80039413b872

    Invalid Block

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    因为修改了第二个区块的内容,里面hash值也随着改变,这样的后面的区块就无法和前面的区块的hash对应起来,这就是区块链的不可篡改性!因为是用sha256加密的方法,那怕改动一点点都不行!


    好了,上面就是用Python简单入门区块链,还没有加入挖矿(工作量证明)的环节,这次通过Python语言本身来理解区块链,不知道大家感觉如何,欢迎留言讨论!


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