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使用python怎么实现一个区块链结构

发布时间:2021-04-25 14:45:36 来源:亿速云 阅读:315 作者:Leah 栏目:开发技术

这期内容当中小编将会给大家带来有关使用python怎么实现一个区块链结构,文章内容丰富且以专业的角度为大家分析和叙述,阅读完这篇文章希望大家可以有所收获。

python的数据类型有哪些?

python的数据类型:1. 数字类型,包括int(整型)、long(长整型)和float(浮点型)。2.字符串,分别是str类型和unicode类型。3.布尔型,Python布尔类型也是用于逻辑运算,有两个值:True(真)和False(假)。4.列表,列表是Python中使用最频繁的数据类型,集合中可以放任何数据类型。5. 元组,元组用”()”标识,内部元素用逗号隔开。6. 字典,字典是一种键值对的集合。7. 集合,集合是一个无序的、不重复的数据组合。

一、比特币内部结构

比特币内部结构有四部分:

  1. previous hash: 上一个区块的hash

  2. data:交易数据

  3. time stamp:区块生成的时间戳

  4. nonce:挖矿计算次数

二、实现的比特币结构

  1. index :当前区块索引

  2. timestamp :该区块创建时的时间戳

  3. data :交易信息

  4. previous hash: 前一个区块的hash

  5. hash: 当前区块的hash

  6. nonce : 挖矿计算次数

注意:当前实现了一个简单的区块链结构,并不完整。

三、代码实现

1.定义区块的结构

代码如下:

"""
区块设计
"""
import time
import hashlib

class Block:
    # 初始化一个区块
    def __init__(self,previous_hash,data):
        self.index = 0
        self.nonce = ''
        self.previous_hash = previous_hash
        self.time_stamp = time.time()
        self.data = data
        self.hash = self.get_hash()
    # 获取区块的hash
    def get_hash(self):
        msg = hashlib.sha256()
        msg.update(str(self.previous_hash).encode('utf-8'))
        msg.update(str(self.data).encode('utf-8'))
        msg.update(str(self.time_stamp).encode('utf-8'))
        msg.update(str(self.index).encode('utf-8'))
        return msg.hexdigest()
    # 修改区块的hash值
    def set_hash(self,hash):
        self.hash = hash

2.创世区块构造

创世区块:没有前一个区块,这里的previous_hashdata是自己写死的。

# 生成创世区块,这是第一个区块,没有前一个区块
def creat_genesis_block():
    block = Block(previous_hash= '0000',data='Genesis block')
    nonce,digest = mime(block=block)
    block.nonce = nonce
    block.set_hash(digest)
    return block

这里的mime()函数是后面的挖矿函数.

3.挖矿函数定义

代码如下:

def mime(block):
    """
    挖矿函数——更新区块结构,加入nonce值
        block:挖矿区块
    """
    i = 0
    prefix = '0000'
    while True:
        nonce = str(i)
        msg = hashlib.sha256()
        msg.update(str(block.previous_hash).encode('utf-8'))
        msg.update(str(block.data).encode('utf-8'))
        msg.update(str(block.time_stamp).encode('utf-8'))
        msg.update(str(block.index).encode('utf-8'))
        msg.update(nonce.encode('utf-8'))
        digest = msg.hexdigest()
        if digest.startswith(prefix):
            return nonce,digest
        i+=1

4.定义区块链结构

代码如下:

"""
区块链设计
"""
from Block import *
# 区块链
class BlockChain:
    def __init__(self):
        self.blocks = [creat_genesis_block()]
    # 添加区块到区块链上
    def add_block(self,data):
        pre_block = self.blocks[len(self.blocks)-1]
        new_block = Block(pre_block.hash,data)
        new_block.index = len(self.blocks)
        nonce,digest = mime(block=new_block)
        new_block.nonce = nonce
        new_block.set_hash(digest)
        self.blocks.append(new_block)
        return new_block

在添加新区块到区块链时,先挖矿在将新区块加入区块链。

四、代码运行

测试代码:

from BlockChain import *
# 创建一个区块链
bc = BlockChain()
# 添加区块
bc.add_block(data='second block')
bc.add_block(data='third block')
bc.add_block(data='fourth block')
for bl in bc.blocks:
    print("Index:{}".format(bl.index))
    print("Nonce:{}".format(bl.nonce))
    print("Hash:{}".format(bl.hash))
    print("Pre_Hash:{}".format(bl.previous_hash))
    print("Time:{}".format(bl.time_stamp))
    print("Data:{}".format(bl.data))
    print('\n')

运行结果:

使用python怎么实现一个区块链结构

上述就是小编为大家分享的使用python怎么实现一个区块链结构了,如果刚好有类似的疑惑,不妨参照上述分析进行理解。如果想知道更多相关知识,欢迎关注亿速云行业资讯频道。

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