如何使用Python创建加密货币-python代码如何加密

本文转载自微信公众号「区块链研究实验室」，作者链三丰。转载本文请联系区块链研究实验室公众号

本文将向大家介绍如何使用Python 3.9.4建立属于自己的区块链和加密货币。在构建自己的加密货币或区块链之前，您需要了解Python和区块链的基础知识。区块链或许看起来很复杂，但可以肯定的是其核心概念确实非常简单。

要求

确保您已安装最新版本的Python。

入门

创建一个新的Python文件，文件名app.py。首先，我们应该创建一个Block类。

我将参考dzone.com的代码：

class Block(object): 
    def __init__(self): 
        pass 
 
    def compute_hash(self): 
        pass

我们还需要创建Blockchain类蓝图：

class Blockchain(object): 
    def __init__(self): 
        pass 
 
    def build_genesis(self): 
        pass 
 
    def build_block(self): 
        pass 
 
    @staticmethod 
    def confirm_validity(block, previous_block): 
        pass 
 
    def get_data(self, sender, receiver, amount): 
        pass 
 
    @staticmethod 
    def proof_of_work(last_proof): 
        pass 
 
    @property 
    def latest_block(self): 
        pass

积木类

现在，让我们看一下我们刚刚创建的这些类。块类将如下所示：

import hashlib 
import time 
 
class Block(object): 
    def __init__(self, index, proof_number, previous_hash, data, timestamp=None): 
        self.index = index 
        self.proof_number = proof_number 
        self.previous_hash = previous_hash 
        self.data = data 
        self.timestamp = timestamp or time.time() 
 
    @property     
    def compute_hash(self): 
        string_block = "{}{}{}{}{}".format(self.index, self.proof_number, self.previous_hash, self.data, self.timestamp) 
        return hashlib.sha256(string_block.encode()).hexdigest()

Block类采用几个参数：index，proof_number，previous_hash，data和timestamp。

索引用于查看块在链中的哪个位置。
我认为，前者是不言而喻的。
数据是一个对象，它收集有关该区块的所有信息(id，金额，发送者，接收者等)。
时间戳是指生成块的时刻。

在def compute_hash()方法中，我们的哈希将使用hash方法创建。

链条类

单独的块没有任何价值，并且使用链来加密数据，因此很重要。让我们为Chain类创建构造函数：

class Blockchain(object): 
    def __init__(self): 
        self.chain = [] 
        self.current_data = [] 
        self.nodes = set() 
        self.build_genesiss()

让我们看一下这些参数的作用。

该self.chain是一个变量，它存储所有的块。
该self.current_data是一个变量，它存储所有关于该块的信息。
这self.nodes是用于设置节点的示例方法。
所述self.build_genesis方法变量是创建第一块中的方法。

建立创世方法

此方法将用于创建初始块。因此，我们需要调用该build_block()方法。

def build_genesis(self): 
        self.build_block(proof_number=0, previous_hash=0) 
 
    def build_block(self, proof_number, previous_hash): 
        block = Block( 
            index=len(self.chain), 
            proof_number=proof_number, 
            previous_hash=previous_hash, 
            data=self.current_data 
        ) 
 
        self.current_data = [] 
        self.chain.append(block) 
 
        return block

在此方法中，创建一个新Block对象并输入所需的参数：索引，证明，previous_hash和数据。然后，我们设置当前数据并将该块附加到链中。

确认有效性方法

创建加密货币/区块链的重要部分是检查区块是否有效。我们用一种新方法来做到这一点。

@staticmethod 
    def confirm_validity(block, previous_block): 
        if previous_block.index + 1 != block.index: 
            return False 
 
        elif previous_block.compute_hash() != block.previous_hash: 
            return False 
 
        elif block.timestamp & lt; = previous_block.timestamp: 
            return False 
 
        return True

让我们解释一下：此方法使用几个if语句来检查Block是否是它应该的块。它compute_hash()再次使用该方法。

获取数据方法

当然，您希望能够读取您的块和区块链的数据，这是通过以下get_data()方法完成的：

def get_data(self, sender, receiver, amount): 
            self.current_data.append({ 
                'sender': sender, 
                'receiver': receiver, 
                'amount': amount 
            }) 
 
            return True

该方法非常简单，它采用三个参数并将它们添加到对象中。

工作证明

在这个项目中，我们将添加一个工作量证明算法以使挖掘成为可能。

让我们创建def block_mining方法：

def block_mining(self, details_miner): 
        self.get_data( 
            sender="0", 
            receiver=details_miner, 
            quantity=1, 
        ) 
 
        last_block = self.latest_block 
        last_proof_number = last_block.proof_number 
        proof_number = self.proof_of_work(last_proof_number) 
        last_hash = last_block.compute_hash 
 
        block = self.build_block(proof_number, last_hash) 
 
        return vars(block)

定稿

为了结束我们的项目，我们将以下代码行添加到def latest_block方法中，

return self.chain[-1]

现在，我们将测试我们的项目：

bc = Blockchain() 
print("READY") 
print(bc.chain) 
#output: 
READY 
[<__main__.Block object at 0x00000241A23C5EE0>]

当您看到类似的结果时，您的区块链蓝图已成功构建。如果您想添加额外的功能，则可以这样做，请告诉我您所构建的内容!

完整代码示例：

import hashlib 
import time 
 
 
class Block(object): 
    def __init__(self, index, proof_number, previous_hash, data, timestamp=None): 
        self.index = index 
        self.proof_number = proof_number 
        self.previous_hash = previous_hash 
        self.data = data 
        self.timestamp = timestamp or time.time() 
 
    @property 
    def compute_hash(self): 
        string_block = "{}{}{}{}{}".format( 
            self.index, self.proof_number, self.previous_hash, self.data, self.timestamp) 
        return hashlib.sha256(string_block.encode()).hexdigest() 
 
 
class Blockchain(object): 
    def __init__(self): 
        self.chain = [] 
        self.current_data = [] 
        self.nodes = set() 
        self.build_genesis() 
 
    def build_genesis(self): 
        self.build_block(proof_number=0, previous_hash=0) 
 
    def build_block(self, proof_number, previous_hash): 
        block = Block( 
            index=len(self.chain), 
            proof_number=proof_number, 
            previous_hash=previous_hash, 
            data=self.current_data 
        ) 
 
        self.current_data = [] 
        self.chain.append(block) 
 
        return block 
 
    @staticmethod 
    def confirm_validity(block, previous_block): 
        if previous_block.index + 1 != block.index: 
            return False 
 
        elif previous_block.compute_hash() != block.previous_hash: 
            return False 
 
        elif block.timestamp >= previous_block.timestamp: 
            return False 
 
        return True 
 
    def get_data(self, sender, receiver, amount): 
        self.current_data.append({ 
            'sender': sender, 
            'receiver': receiver, 
            'amount': amount 
        }) 
 
        return True 
 
    @staticmethod 
    def proof_of_work(last_proof): 
        pass 
 
    @property 
    def latest_block(self): 
        return self.chain[-1] 
 
    def block_mining(self, details_miner): 
        self.get_data( 
            sender="0", 
            receiver=details_miner, 
            quantity=1, 
        ) 
 
        last_block = self.latest_block 
        last_proof_number = last_block.proof_number 
        proof_number = self.proof_of_work(last_proof_number) 
        last_hash = last_block.compute_hash 
 
        block = self.build_block(proof_number, last_hash) 
 
        return vars(block) 
 
 
bc = Blockchain() 
print("READY") 
print(bc.chain)

终于我们使用Python创建了自己的区块链。