隨著當(dāng)前加密貨幣的興起，區(qū)塊鏈在技術(shù)界引起了轟動(dòng)。

這項(xiàng)技術(shù)之所以吸引了如此多的關(guān)注，主要是因?yàn)樗哂斜ＷC安全，強(qiáng)制分權(quán)和加快多個(gè)行業(yè)(尤其是金融行業(yè))流程的能力。

本質(zhì)上，區(qū)塊鏈?zhǔn)且粋€(gè)公共數(shù)據(jù)庫(kù)，它不可逆地記錄和認(rèn)證數(shù)字資產(chǎn)的擁有和傳輸。像比特幣和以太坊這樣的數(shù)字貨幣就是基于這個(gè)概念。

區(qū)塊鏈?zhǔn)且豁?xiàng)令人興奮的技術(shù)，可用于轉(zhuǎn)換應(yīng)用程序的功能。

最近，我們看到政府，組織和個(gè)人使用區(qū)塊鏈技術(shù)來(lái)創(chuàng)建自己的加密貨幣。值得注意的是，當(dāng)Facebook提出自己的加密貨幣Libra時(shí)，這一公告激起了全世界的許多熱潮。

如果您也可以效仿并創(chuàng)建自己的加密貨幣版本，你應(yīng)該如何著手?

我考慮了這一點(diǎn)，決定開(kāi)發(fā)一種可以創(chuàng)建加密貨幣的算法。

我決定將加密貨幣稱為fccCoin。

在本教程中，我將逐步說(shuō)明構(gòu)建數(shù)字貨幣的過(guò)程(我使用了Python編程語(yǔ)言的面向?qū)ο蟾拍?。

這是用于創(chuàng)建fccCoin的區(qū)塊鏈算法的基本藍(lán)圖：

class Block: def __init__(): #first block class pass def calculate_hash(): #calculates the cryptographic hash of every block class BlockChain: def __init__(self): # constructor method pass def construct_genesis(self): # constructs the initial block pass def construct_block(self, proof_no, prev_hash): # constructs a new block and adds it to the chain pass @staticmethod def check_validity(): # checks whether the blockchain is valid pass def new_data(self, sender, recipient, quantity): # adds a new transaction to the data of the transactions pass @staticmethod def construct_proof_of_work(prev_proof): # protects the blockchain from attack pass @property def last_block(self): # returns the last block in the chain return self.chain[-1]

現(xiàn)在，讓我解釋一下接下來(lái)應(yīng)該怎么做……

1.建立第一個(gè)Block類

區(qū)塊鏈由幾個(gè)相互連接的塊組成，因此，如果一個(gè)塊被篡改，則鏈將變?yōu)闊o(wú)效。

在應(yīng)用上述概念時(shí)，我創(chuàng)建了以下初始?jí)K類：

''' 遇到問(wèn)題沒(méi)人解答？小編創(chuàng)建了一個(gè)Python學(xué)習(xí)交流QQ群：531509025 尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助,群里還有不錯(cuò)的視頻學(xué)習(xí)教程和PDF電子書！ ''' import hashlib import time class Block: def __init__(self, index, proof_no, prev_hash, data, timestamp=None): self.index = index self.proof_no = proof_no self.prev_hash = prev_hash self.data = data self.timestamp = timestamp or time.time() @property def calculate_hash(self): block_of_string = "{}{}{}{}{}".format(self.index, self.proof_no, self.prev_hash, self.data, self.timestamp) return hashlib.sha256(block_of_string.encode()).hexdigest() def __repr__(self): return "{} - {} - {} - {} - {}".format(self.index, self.proof_no, self.prev_hash, self.data, self.timestamp)

從上面的代碼中可以看到，我定義了__init __()函數(shù)，該函數(shù)將在啟動(dòng)Block類時(shí)執(zhí)行，就像在其他任何Python類中一樣。

我為啟動(dòng)函數(shù)提供了以下參數(shù)：

• self-引用Block類的實(shí)例，從而可以訪問(wèn)與該類關(guān)聯(lián)的方法和屬性;
• 索引—跟蹤區(qū)塊鏈在區(qū)塊鏈中的位置;
• proof_no-這是在創(chuàng)建新塊(稱為挖礦)期間產(chǎn)生的數(shù)量;
• prev_hash —這是指鏈中上一個(gè)塊的哈希值;
• 數(shù)據(jù)-提供所有已完成交易的記錄，例如購(gòu)買數(shù)量;
• 時(shí)間戳記-為事務(wù)放置時(shí)間戳記。

類中的第二個(gè)方法calculate_hash將使用上述值生成塊的哈希。SHA-256模塊被導(dǎo)入到項(xiàng)目中，以幫助獲得塊的哈希值。

將值輸入到密碼哈希算法后，該函數(shù)將返回一個(gè)256位字符串，表示該塊的內(nèi)容。

這就是在區(qū)塊鏈中實(shí)現(xiàn)安全性的方式-每個(gè)塊都將具有哈希，并且該哈希將依賴于前一個(gè)塊的哈希。

因此，如果有人試圖破壞鏈中的任何區(qū)塊，其他區(qū)塊將具有無(wú)效的哈希值，從而導(dǎo)致整個(gè)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的破壞。

最終，一個(gè)塊將如下所示：

{ "index": 2, "proof": 21, "prev_hash": "6e27587e8a27d6fe376d4fd9b4edc96c8890346579e5cbf558252b24a8257823", "transactions": [ {'sender': '0', 'recipient': 'Quincy Larson', 'quantity': 1} ], "timestamp": 1521646442.4096143 }

2.建立區(qū)塊鏈類

顧名思義，區(qū)塊鏈的主要思想涉及將多個(gè)區(qū)塊相互“鏈接”。

因此，我將構(gòu)建一個(gè)對(duì)管理整個(gè)鏈的工作很有用的Blockchain類。這是大多數(shù)動(dòng)作將要發(fā)生的地方。

該Blockchain類將在blockchain完成各種任務(wù)的各種輔助方法。

讓我解釋一下每個(gè)方法在類中的作用。

A.構(gòu)造方法

此方法確保實(shí)例化區(qū)塊鏈。

class BlockChain: def __init__(self): self.chain = [] self.current_data = [] self.nodes = set() self.construct_genesis()

以下是其屬性的作用：

• self.chain-此變量保留所有塊;
• self.current_data-此變量將所有已完成的事務(wù)保留在該塊中;
• self.construct_genesis() -此方法將負(fù)責(zé)構(gòu)造初始?jí)K。

B.構(gòu)建創(chuàng)世塊

區(qū)塊鏈需要一個(gè)construct_genesis方法來(lái)構(gòu)建鏈中的初始?jí)K。在區(qū)塊鏈慣例中，此塊是特殊的，因?yàn)樗笳髦鴧^(qū)塊鏈的開(kāi)始。

在這種情況下，讓我們通過(guò)簡(jiǎn)單地將一些默認(rèn)值傳遞給Construct_block方法來(lái)構(gòu)造它。

盡管您可以提供所需的任何值，但我都給了proof_no和prev_hash一個(gè)零值。

''' 遇到問(wèn)題沒(méi)人解答？小編創(chuàng)建了一個(gè)Python學(xué)習(xí)交流QQ群：531509025 尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助,群里還有不錯(cuò)的視頻學(xué)習(xí)教程和PDF電子書！ ''' def construct_genesis(self): self.construct_block(proof_no=0, prev_hash=0) def construct_block(self, proof_no, prev_hash): block = Block( index=len(self.chain), proof_no=proof_no, prev_hash=prev_hash, data=self.current_data) self.current_data = [] self.chain.append(block) return block

C.建造新的街區(qū)

該construct_block 方法用于在blockchain創(chuàng)造新的塊。

這是此方法的各種屬性所發(fā)生的情況：

• 索引-代表區(qū)塊鏈的長(zhǎng)度;
• proof_nor&prev_hash —調(diào)用者方法傳遞它們;
• 數(shù)據(jù)-包含節(jié)點(diǎn)上任何塊中未包含的所有事務(wù)的記錄;
• self.current_data-用于重置節(jié)點(diǎn)上的事務(wù)列表。如果已經(jīng)構(gòu)造了一個(gè)塊并將事務(wù)分配給該塊，則會(huì)重置該列表以確保將來(lái)的事務(wù)被添加到該列表中。并且，該過(guò)程將連續(xù)進(jìn)行;
• self.chain.append()-此方法將新構(gòu)建的塊連接到鏈;
• return-最后，返回一個(gè)構(gòu)造的塊對(duì)象。

D.檢查有效性

該check_validity方法是評(píng)估blockchain的完整性，確保異常是絕對(duì)重要。

如上所述，散列對(duì)于區(qū)塊鏈的安全至關(guān)重要，因?yàn)榧词箤?duì)象發(fā)生任何細(xì)微變化也將導(dǎo)致生成全新的哈希。

因此，此check_validity 方法使用if語(yǔ)句檢查每個(gè)塊的哈希是否正確。

它還通過(guò)比較其哈希值來(lái)驗(yàn)證每個(gè)塊是否指向正確的上一個(gè)塊。如果一切正確，則返回true;否則，返回true。否則，它返回false。

@staticmethod def check_validity(block, prev_block): if prev_block.index + 1 != block.index: return False elif prev_block.calculate_hash != block.prev_hash: return False elif not BlockChain.verifying_proof(block.proof_no, prev_block.proof_no): return False elif block.timestamp <= prev_block.timestamp: return False return True

E.添加交易數(shù)據(jù)

該NEW_DATA方法用于添加事務(wù)的數(shù)據(jù)的塊。這是一種非常簡(jiǎn)單的方法：它接受三個(gè)參數(shù)(發(fā)送者的詳細(xì)信息，接收者的詳細(xì)信息和數(shù)量)，并將交易數(shù)據(jù)附加到self.current_data列表中。

每當(dāng)創(chuàng)建新塊時(shí)，都會(huì)將該列表分配給該塊，并再次按Construct_block方法中的說(shuō)明進(jìn)行重置。

將交易數(shù)據(jù)添加到列表后，將返回要?jiǎng)?chuàng)建的下一個(gè)塊的索引。

該索引是通過(guò)將當(dāng)前塊的索引(即區(qū)塊鏈中的最后一個(gè))的索引加1來(lái)計(jì)算的。數(shù)據(jù)將幫助用戶將來(lái)提交交易。

def new_data(self, sender, recipient, quantity): self.current_data.append({ 'sender': sender, 'recipient': recipient, 'quantity': quantity }) return True

F.添加工作證明

工作量證明是防止區(qū)塊鏈濫用的概念。簡(jiǎn)而言之，其目的是在完成一定數(shù)量的計(jì)算工作后，確定一個(gè)可以解決問(wèn)題的編號(hào)。

如果識(shí)別數(shù)字的難度很高，則不鼓勵(lì)發(fā)送垃圾郵件和篡改區(qū)塊鏈。

在這種情況下，我們將使用一種簡(jiǎn)單的算法來(lái)阻止人們挖掘區(qū)塊或輕松創(chuàng)建區(qū)塊。

''' 遇到問(wèn)題沒(méi)人解答？小編創(chuàng)建了一個(gè)Python學(xué)習(xí)交流QQ群：531509025 尋找有志同道合的小伙伴，互幫互助,群里還有不錯(cuò)的視頻學(xué)習(xí)教程和PDF電子書！ ''' @staticmethod def proof_of_work(last_proof): '''this simple algorithm identifies a number f' such that hash(ff') contain 4 leading zeroes f is the previous f' f' is the new proof ''' proof_no = 0 while BlockChain.verifying_proof(proof_no, last_proof) is False: proof_no += 1 return proof_no @staticmethod def verifying_proof(last_proof, proof): #verifying the proof: does hash(last_proof, proof) contain 4 leading zeroes? guess = f'{last_proof}{proof}'.encode() guess_hash = hashlib.sha256(guess).hexdigest() return guess_hash[:4] == "0000"

G.得到最后一塊

最后，latest_block方法是一種幫助程序方法，可幫助獲取區(qū)塊鏈中的最后一個(gè)塊。請(qǐng)記住，最后一個(gè)塊實(shí)際上是鏈中的當(dāng)前塊。

@property def latest_block(self): return self.chain[-1]

總結(jié)

這是用于創(chuàng)建fccCoin加密貨幣的完整代碼。

import hashlib import time class Block: def __init__(self, index, proof_no, prev_hash, data, timestamp=None): self.index = index self.proof_no = proof_no self.prev_hash = prev_hash self.data = data self.timestamp = timestamp or time.time() @property def calculate_hash(self): block_of_string = "{}{}{}{}{}".format(self.index, self.proof_no, self.prev_hash, self.data, self.timestamp) return hashlib.sha256(block_of_string.encode()).hexdigest() def __repr__(self): return "{} - {} - {} - {} - {}".format(self.index, self.proof_no, self.prev_hash, self.data, self.timestamp) class BlockChain: def __init__(self): self.chain = [] self.current_data = [] self.nodes = set() self.construct_genesis() def construct_genesis(self): self.construct_block(proof_no=0, prev_hash=0) def construct_block(self, proof_no, prev_hash): block = Block( index=len(self.chain), proof_no=proof_no, prev_hash=prev_hash, data=self.current_data) self.current_data = [] self.chain.append(block) return block @staticmethod def check_validity(block, prev_block): if prev_block.index + 1 != block.index: return False elif prev_block.calculate_hash != block.prev_hash: return False elif not BlockChain.verifying_proof(block.proof_no, prev_block.proof_no): return False elif block.timestamp <= prev_block.timestamp: return False return True def new_data(self, sender, recipient, quantity): self.current_data.append({ 'sender': sender, 'recipient': recipient, 'quantity': quantity }) return True @staticmethod def proof_of_work(last_proof): '''this simple algorithm identifies a number f' such that hash(ff') contain 4 leading zeroes f is the previous f' f' is the new proof ''' proof_no = 0 while BlockChain.verifying_proof(proof_no, last_proof) is False: proof_no += 1 return proof_no @staticmethod def verifying_proof(last_proof, proof): #verifying the proof: does hash(last_proof, proof) contain 4 leading zeroes? guess = f'{last_proof}{proof}'.encode() guess_hash = hashlib.sha256(guess).hexdigest() return guess_hash[:4] == "0000" @property def latest_block(self): return self.chain[-1] def block_mining(self, details_miner): self.new_data( sender="0", #it implies that this node has created a new block receiver=details_miner, quantity= 1, #creating a new block (or identifying the proof number) is awarded with 1 ) last_block = self.latest_block last_proof_no = last_block.proof_no proof_no = self.proof_of_work(last_proof_no) last_hash = last_block.calculate_hash block = self.construct_block(proof_no, last_hash) return vars(block) def create_node(self, address): self.nodes.add(address) return True @staticmethod def obtain_block_object(block_data): #obtains block object from the block data return Block( block_data['index'], block_data['proof_no'], block_data['prev_hash'], block_data['data'], timestamp=block_data['timestamp'])

現(xiàn)在，讓我們測(cè)試我們的代碼，看看它是否有效。

blockchain = BlockChain() print("***Mining fccCoin about to start***") print(blockchain.chain) last_block = blockchain.latest_block last_proof_no = last_block.proof_no proof_no = blockchain.proof_of_work(last_proof_no) blockchain.new_data( sender="0", #it implies that this node has created a new block recipient="Quincy Larson", #let's send Quincy some coins! quantity= 1, #creating a new block (or identifying the proof number) is awarded with 1 ) last_hash = last_block.calculate_hash block = blockchain.construct_block(proof_no, last_hash) print("***Mining fccCoin has been successful***") print(blockchain.chain)

有效!

這是挖掘過(guò)程的輸出：

***Mining fccCoin about to start*** [0 - 0 - 0 - [] - 1566930640.2707076] ***Mining fccCoin has been successful*** [0 - 0 - 0 - [] - 1566930640.2707076, 1 - 88914 - a8d45cb77cddeac750a9439d629f394da442672e56edfe05827b5e41f4ba0138 - [{'sender': '0', 'recipient': 'Quincy Larson', 'quantity': 1}] - 1566930640.5363243]

結(jié)論

以上就是使用Python創(chuàng)建自己的區(qū)塊鏈的方式。

如果按原樣部署該代幣，它將無(wú)法滿足當(dāng)前市場(chǎng)對(duì)穩(wěn)定，安全且易于使用的加密貨幣的需求。

因此，仍可以通過(guò)添加其他功能來(lái)增強(qiáng)其挖掘和發(fā)送財(cái)務(wù)交易的功能，從而對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的如何使用Python创建自己的加密货币的全部?jī)?nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問(wèn)題。

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