最好的學(xué)習(xí)方法是通過模仿別人，從而學(xué)會(huì)再優(yōu)化迭代。如果你是第一次編碼區(qū)塊鏈，可以跟我一起學(xué)習(xí)。

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迄今為止，選擇哪種語言和使用哪種解釋器來搭建區(qū)塊鏈項(xiàng)目的過程是這一努力中最困難的部分。之所以選擇Python，是因?yàn)樗鼘?duì)初學(xué)者來說很簡單，并且對(duì)于高級(jí)編碼同時(shí)有效。

1.環(huán)境配置

我下載了Python 3.9與PyCharm，PyCharm界面簡單，適用于所有級(jí)別。我嘗試編寫簡單的命令，直到對(duì)PyCharm滿意為止?，F(xiàn)在，可以構(gòu)建一個(gè)區(qū)塊鏈項(xiàng)目了。

2.搭建實(shí)戰(zhàn)

如果你是第一次編碼，我強(qiáng)烈建議你跟著視頻或文章教程一起學(xué)習(xí)。它幫助我掌握了自己在寫什么以及為什么要寫它。

首先，我導(dǎo)入了hashlib和datetime，讓我們分別計(jì)算哈希和時(shí)間戳塊。

導(dǎo)入是將代碼從一個(gè)模塊傳輸?shù)搅硪粋€(gè)模塊的修改。如果沒有datetime導(dǎo)入，我的區(qū)塊鏈將無法處理時(shí)間戳，或者如果沒有hashlib導(dǎo)入，則無法創(chuàng)建哈希。

區(qū)塊鏈包含兩個(gè)類：Block類和Blockchain類。使用Block類，添加到區(qū)塊鏈的每個(gè)塊都具有相同的模型。

積木類

該塊必須包含以下屬性：

• 塊的編號(hào)，其設(shè)置為0，因?yàn)樗擎溨械牡谝粋€(gè)塊，稱為Genesis塊數(shù)據(jù)，設(shè)置為無
• 接下來，設(shè)置為無。這充當(dāng)指向下一個(gè)塊的指針，該塊繼續(xù)保持鏈接的趨勢。
• 哈希，設(shè)置為無。區(qū)塊的哈希至關(guān)重要，因?yàn)樗羌用芗夹g(shù)的一部分，使區(qū)塊鏈變得如此安全和不可變。
• 隨機(jī)數(shù)，設(shè)置為0。隨機(jī)數(shù)是一遍又一遍地迭代直到找到“ Golden Nonce”的隨機(jī)整數(shù)。在工作量證明中，礦工競相首先找到合適的哈希。隨機(jī)數(shù)變化多次，直到它有助于生成正確的哈希。這樣就完成了對(duì)塊的驗(yàn)證，并且可以將塊添加到鏈中。
• 前一個(gè)哈希，設(shè)置為0x0。存儲(chǔ)前一個(gè)區(qū)塊的哈希值會(huì)使區(qū)塊鏈不可變，因?yàn)楦囊粋€(gè)區(qū)塊的哈希值會(huì)影響所有后續(xù)區(qū)塊。
• 時(shí)間或時(shí)間戳記，描述了交易發(fā)生并用于同步網(wǎng)絡(luò)中所有塊的時(shí)間。

所述塊類，其確定標(biāo)準(zhǔn)加入到鏈中的每個(gè)塊

當(dāng)我們創(chuàng)建一個(gè)塊時(shí)，我們存儲(chǔ)它的數(shù)據(jù)。構(gòu)造函數(shù)init初始化類的屬性。自身和數(shù)據(jù)表示將包含在對(duì)象(塊)中的內(nèi)容。

散列

下一步是添加哈希函數(shù)，該函數(shù)計(jì)算塊的哈希。

在現(xiàn)時(shí)的數(shù)據(jù)，在前面的哈希的時(shí)間戳和塊編號(hào)放入一個(gè)字符串，并運(yùn)行通過SHA-256的功能。SHA-256是通常用于區(qū)塊鏈的密碼哈希算法。“ h ”是使用SHA-256的變量。因?yàn)槲以诖a的開頭導(dǎo)入了hashlib，所以可以使用SHA-256。散列函數(shù)中所有組件的總和將創(chuàng)建塊的散列，當(dāng)創(chuàng)建新塊時(shí)，該散列將添加到散列字段中。

圖片的最后一行告訴你將在輸出中顯示的內(nèi)容或打印的內(nèi)容。在這種情況下，輸出將顯示塊的哈希值和塊編號(hào)。

區(qū)塊鏈類

下一步是創(chuàng)建代碼的第二個(gè)類：Blockchain類。區(qū)塊鏈類包括：

• 難度設(shè)置為20。通過增加難度，我們有效地減小了目標(biāo)范圍。減小目標(biāo)范圍將使挖掘區(qū)塊變得更加困難，這在處理具有許多節(jié)點(diǎn)來查找可接受的哈希的網(wǎng)絡(luò)時(shí)非常有用。

• 最大隨機(jī)數(shù)，設(shè)置為2的32的冪，這是可以存儲(chǔ)在32位數(shù)字中的最大數(shù)字。隨機(jī)數(shù)必須小于要接受的目標(biāo)數(shù)。
• 目標(biāo)數(shù)，將2設(shè)置為256的冪減去難度。在這種情況下，難度為20。

區(qū)塊鏈中的第一個(gè)塊是Genesis塊，如第34行所示?，F(xiàn)在，我完全陷入了下一行代碼：dummy = head = block。任何鏈接列表的開始都稱為head。由于鏈接列表的開頭是Genesis塊，因此我們將其記為head = block。^ h H但是，僅此還不夠具體， -在Python中，對(duì)象是通過引用傳遞。然后，head和block會(huì)指向同一件事。必須在head變量之前寫入一個(gè)隨機(jī)變量(在本例中為dummy)，以告訴計(jì)算機(jī)head并不與block指向同一對(duì)象。

添加塊

我們將繼續(xù)這樣的想法，即區(qū)塊鏈?zhǔn)莂dd函數(shù)的鏈表，用于將塊添加到鏈中。

借助哈希，區(qū)塊鏈將其作為鏈表的形狀。哈希將塊綁定在一起，使其不可變。前一哈希(線39)必須目前在列表的頂部被設(shè)置成等于該塊。然后，將新塊設(shè)置為等于當(dāng)前塊加一，如代碼第三行所示。

最后兩行有助于形成區(qū)塊鏈的形狀。如“ self.block.next =塊”所示，每個(gè)塊都有指向下一個(gè)塊的指針，因此下一個(gè)指針被設(shè)置為塊。這會(huì)將塊添加到列表的末尾。下一行“ self.block = self.block.next”將指針向前移動(dòng)以繼續(xù)向列表末尾添加塊的趨勢。

礦業(yè)挖掘

接下來，我添加了一個(gè)挖掘功能。我使用了工作量證明共識(shí)機(jī)制，例如比特幣。為了將塊添加到鏈中，節(jié)點(diǎn)嘗試不同的隨機(jī)數(shù)，直到發(fā)現(xiàn)散列小于目標(biāo)范圍。

46行開始循環(huán)。首先，設(shè)置一些猜測準(zhǔn)則(范圍)，即從0到最大隨機(jī)數(shù)。通過檢查當(dāng)前塊的哈希值是否小于或等于目標(biāo)，它在第47行繼續(xù)。哈希值必須在Python中轉(zhuǎn)換為整數(shù)，因此必須轉(zhuǎn)換為int。如果哈希值低于目標(biāo)值，則該過程繼續(xù)，并且可以添加該塊(第48行)。接下來，打印塊，最后，我們暫停一下開采。但是，如果哈希值不小于目標(biāo)數(shù)，則將1加到隨機(jī)數(shù)上，然后重試。

我們以在第56行開始的循環(huán)結(jié)束代碼。它計(jì)算10個(gè)隨機(jī)塊。你可以試一下數(shù)字，但是它始終會(huì)停在你插入的整數(shù)上。

第60行提示打印10個(gè)塊，你就可以看到它的實(shí)際效果。僅用61行，你就創(chuàng)建了一個(gè)可以生成塊，計(jì)算散列并將其放在一起的區(qū)塊鏈。