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  • python实现区块链代码

    2018-02-28 17:28:00
    加密算法是python自带的 需要导入hashlib import hashlib as hash sha = hasher.sha256() sha.update('your content') print sha.hexdigest() 输出:baca6a6db216faf43b107e5f00e20eaf22edc75e922de5ccc08c1.....

    如果你明白了原理其实挺简单的。

    加密算法是python自带的

    需要导入hashlib

    import hashlib as hash

    sha = hasher.sha256()

    sha.update('your content')

    print sha.hexdigest()

    输出:baca6a6db216faf43b107e5f00e20eaf22edc75e922de5ccc08c16b91b9eb3bd

    如果内容变成(索引+时间戳+内容+上次加密的hash内容)这个没有问题吧

    然后创建一个类,把这些内容保存起来,放入到列表里。

    下面贴出源代码

    #!/usr/bin/env python
    # -*- coding:utf-8 -*-
    
    import hashlib as hasher
    import datetime as date
    
    class Block:
        def __init__(self, index, timestamp, data, previous_hash):
            self.index = index
            self.timestamp = timestamp
            self.data = data
            self.previous_hash = previous_hash
            self.hash = self.hash_block()
    
        def hash_block(self):
            sha = hasher.sha256()
            sha.update(str(self.index) +
                       str(self.timestamp) +
                       str(self.data) +
                       str(self.previous_hash))
            return sha.hexdigest()
    
    def create_genesis_block():
      return Block(0, date.datetime.now(), "Block Data", "0")
    
    def next_block(last_block):
      this_index = last_block.index + 1
      this_timestamp = date.datetime.now()
      this_data = "Hey! I'm block " + str(this_index)
      this_hash = last_block.hash
      return Block(this_index, this_timestamp, this_data, this_hash)
    
    
    blockchain = [create_genesis_block()]
    previous_block = blockchain[0]
    
    #生成20个为例
    num_of_blocks_to_add = 20
    
    for i in range(0, num_of_blocks_to_add):
        block_to_add = next_block(previous_block)
        blockchain.append(block_to_add)
        previous_block = block_to_add
        # Tell everyone about it!
        print "Block #{} has been added to the blockchain!".format(block_to_add.index)
        print "Hash: {}\n".format(block_to_add.hash)

    结果:

    Block #1 has been added to the blockchain!

    Hash: b871f17f63685be10f35820bb380f53aabc2ffeed683a7d6de9787194391b1a0

    Block #2 has been added to the blockchain!
    Hash: df74f5d23e0772a281a0ffbc0802e4f84abcefc6be59d8af0813413d322b8e68

    Block #3 has been added to the blockchain!
    Hash: e9cad108bbd80eafa33d61e9cd10a37f9c5ccacac6b1293a9e0b0d3648d1d343

    Block #4 has been added to the blockchain!
    Hash: 10ad66a24dfa08d52034f3c366d49634cc9b1e3e614d13de9be41eed550838e6

    Block #5 has been added to the blockchain!
    Hash: 7d96771e2c1ef0721aca7ceb1a599550bc33d07020c419e4c1513e4f8d420a13

    Block #6 has been added to the blockchain!
    Hash: 08f7e29c8c9641705caa15deab28db75dd5dd66d8d98b7eb5187f40ce31dee65

    Block #7 has been added to the blockchain!
    Hash: e624c681afc1f6f2e785b89275bce8f5c1ac3e5b94c34ac7a0363dbdc76da41a

    Block #8 has been added to the blockchain!
    Hash: 6d3129403393864ec54df6e94ddfe72d6efed98383c362eedf51a0548f0f9d74

    Block #9 has been added to the blockchain!
    Hash: 141202a42c71ff911a829df5685737eba74d008304113381fe1fca6b3d9217be

    Block #10 has been added to the blockchain!
    Hash: b45029d2a40f5d691d2ce871bb7ac7d4aabab8a766349a9996c9cec07a7f2450

    Block #11 has been added to the blockchain!
    Hash: e24c5eefb57fe754a8f75b4b17c7d17e3fdcb8efb0713ba8ec57270d4321b139

    Block #12 has been added to the blockchain!
    Hash: df445b248db7b0540fbae61773a925323cccb072126a126aaf178800eca1d683

    Block #13 has been added to the blockchain!
    Hash: 0ffa6e5b54d2bc738afe636fd253f4afd7b13995f59ac43b992d10944f0da934

    Block #14 has been added to the blockchain!
    Hash: 4d45a38b7b10267c195efe8371b26e825018c32db5e2d24f174388798fedf35f

    Block #15 has been added to the blockchain!
    Hash: 7caae5e46a187481534f870a2fb39f6f1169162db9264273b4376665925d4d7f

    Block #16 has been added to the blockchain!
    Hash: 54770c9fff28e34218663812cf3234cb390715cbc24b85df236d2bb0e1e88cd5

    Block #17 has been added to the blockchain!
    Hash: 8a3ae9c8599c6663e6171ebca9ec6a94a1629d73a2ef91ead27447327bc741b8

    Block #18 has been added to the blockchain!
    Hash: 09f6c1e7b4b7a5ffee15929605c365054671447a84cbf2a0e326d43004c74ad4

    Block #19 has been added to the blockchain!
    Hash: 64d38c2df1190b24f68127c9d6158e1aa23c6edec0baf3280245befbbc104e7c

    Block #20 has been added to the blockchain!
    Hash: 4387beb245f1bb48938da280416ab5c21f17623377dd67915d6441ea47385899

    转载于:https://www.cnblogs.com/gide/p/8484794.html

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  • python 区块链学习(二) python 区块链学习(三) 0x00 系统环境 本次使用的为Python3.6.5 需要用到的库包括hashlib,flask(0.12.2),time 0x01 区块链结构 这个部分看了一些的资料,慢慢理清了结...

    最近在纠结以后的研究方向,就先看了看云链。即一种云计算+区块链+物联网设备的架构模式。虽然还是雨里雾里,还是决定先把区块链的编程落实一下。

    python 区块链学习(二)

    python 区块链学习(三)

    0x00 系统环境

    本次使用的为Python3.6.5 需要用到的库包括hashlib,flask(0.12.2),time

    0x01 区块链结构

    这个部分看了一些的资料,慢慢理清了结构。所谓区块链就是一条链(chain),在python里用一个很长的链表list表示。列表里每一项分别为一个交易记录(transactions)。而每个交易记录里又包括这个交易的各种信息:交易的标号(index),交易创建的时间(timestamp),交易内容(transactions),工作证明/挖矿(proof),前一个块的哈希值(previous_hash)。再其中,交易内容又包括:接收者(recepient),发送者(sender),交易金额(amount)。这样看起来太复杂了,用一个图来呈现一下吧。

    0x02 区块链逻辑

     整个区块链根据结构可以大致分为几个模块:

    1.区块链的初始化     2.新块(block)的建立      3.新交易的建立(transactions)   4.工作证明算法

    ①  首先是区块链的建立,之前介绍了区块链在python中就是一个很长的列表,其中存放了一个一个的节点(block)。

    初始化区块链很简单,就是申请一个新的列表。

    class Blockchain(object):
    
        def __init__(self):
            self.chain = []
    

    ②  有了链以后我们就可以添加节点(block)了。区块链的每个节点是用来记录每次的交易记录的,其中包括了节点序号、时间等参数。在python中节点用一个字典表示,分别记录各个参数。

    class Blockchain(object):
    
        def __init__(self):
            self.chain = []
            self.current_transactions = []
    
            self.new_block(previous_hash=1, proof=100)   # 创建初始区块
    
        def new_block(self, proof, previous_hash=None):
            block = {
                'index': len(self.chain) + 1,            # 序号
                'timestamp': time(),
                'transactions': self.current_transactions,
                'proof': proof,                            # 工作证明(挖矿)
                'previous_hash': previous_hash or self.hash(self.chain[-1]),  # 前一个哈希
            }
    
            self.current_transactions = []
    
            self.chain.append(block)
            return block

    这里注意,创建了新的节点,就要清空当前的交易记录,以方便记录下一个节点的交易记录。这个current_transactions也是一个列表,用来记录当前节点的交易记录。接下来详细介绍。

    ③  交易记录是一个列表,里面存放一个个的字典,来存放当前块的每笔交易。每个块可以存放多个交易记录。接下来为创建新记录的函数 以及计算哈希值的函数。

        def new_transaction(self,recepient,sender,amount):     # 创建新的交易
            self.current_transactions.append({
                'sender':sender,            # 接收者
                'recepient':recepient,      # 发送者
                'amount':amount,            # 金额
            })
    
            return self.last_block['index'] + 1
        
        @staticmethod
        def hash(block):
            block_string = json.dumps(block, sort_keys=True).encode()
            return hashlib.sha256(block_string).hexdigest()
    
        @property                                  # 直接获取return的值
        def last_block(self):
            return self.chain[-1]

    ④ 最后是工作证明,也被称作为挖矿。

    使用工作量证明(PoW)算法,来证明是如何在区块链上创建或挖掘新的区块。PoW 的目标是计算出一个符合特定条件的数字,这个数字对于所有人而言必须在计算上非常困难,但易于验证。这是工作证明背后的核心思想。

    我们将看到一个简单的例子帮助你理解:

    假设一个整数 x 乘以另一个整数 y 的积的 Hash 值必须以 0 结尾,即 hash(x * y) = ac23dc...0。设 x = 5,求 y ?用 Python 实现:

    from hashlib import sha256
    x = 5
    y = 0  # We don't know what y should be yet...
    while sha256(f'{x*y}'.encode()).hexdigest()[-1] != "0":
        y += 1
    print(f'The solution is y = {y}')

    结果是: y = 21。因为,生成的 Hash 值结尾必须为 0。

    hash(5 * 21) = 1253e9373e...5e3600155e860

    在比特币中,工作量证明算法被称为 Hashcash ,它和上面的问题很相似,只不过计算难度非常大。这就是矿工们为了争夺创建区块的权利而争相计算的问题。 通常,计算难度与目标字符串需要满足的特定字符的数量成正比,矿工算出结果后,就会获得一定数量的比特币奖励(通过交易)。

    验证结果,当然非常容易。

    让我们来实现一个相似 PoW 算法。规则类似上面的例子:

    找到一个数字 P ,使得它与前一个区块的 proof 拼接成的字符串的 Hash 值以 4 个零开头。

        def proof_of_work(self, last_proof):
            proof = 0
    
            while self.valid_proof(proof, last_proof) is False:
                proof += 1
    
            return proof
    
        @staticmethod
        def valid_proof(proof, last_proof):
            guess = f'{last_proof}{proof}'.encode()
            guess_hash = hashlib.sha256(guess).hexdigest()
    
            return guess_hash[:4] == "0000"

    0x03 区块链实验

    我们采用python的flask框架,将我们写好的区块链放在服务器上运行。先附上代码

    def main():
        app = Flask(__name__)
        node_identifier = str(uuid4()).replace('-', '')
        blockchain = Blockchain()
    
        @app.route('/mine', methods=['GET'])
        def mine():
            last_block = blockchain.last_block
            last_proof = last_block['proof']
            proof = blockchain.proof_of_work(last_proof)
    
            blockchain.new_transaction(
                sender = '0',
                recepient = node_identifier,
                amount = 1,
            )
    
            last_hash = blockchain.hash(last_block)
            block = blockchain.new_block(proof, last_hash)
    
            response = {
                'message':'New Blcok Forged',
                'index': block['index'],
                'transactions': block['transactions'],
                'proof': block['proof'],
                'previous_hash': block['previous_hash'],
            }
    
            return jsonify(response), 200
    
    
        @app.route('/transactions/new', methods=['POST'])
        def new_transaction():
            values = request.get_json()
            required = ['sender','recepient','amount']
    
            if not all(k in values for k in required):
                return 'Missing values', 400
    
            index = blockchain.new_transaction(values['recepient'], values['sender'], values['amount'])
    
            response = {'message':f'transactions have been added to {index}'}
    
            return jsonify(response), 201
    
        @app.route('/chain', methods=['GET'])
        def full_chain():
            response = {
                'chain': blockchain.chain,
                'length': len(blockchain.chain),
            }
    
            return jsonify(response), 200
           # return f'<h1>{response}</h1>'
    
        app.run(host = '0.0.0.0', port=5000)

    其中,通过访问 http://localhost:5000/mine 新建一个区块的页面,通过请求,创建一个新的区块,其中交易金额为1,即通过挖矿,我们找到了一个新的区块,系统(sender=0)奖励给我们(recepient=node_identifier)一个币。这就是整个挖矿的逻辑实现。如下

    然后,http://ocalhost:5000/transactions/new 我们可以添加一笔交易记录。

    最后,http://ocalhost:5000/chain 我们可以请求到整个链。

    随着创建的节点的增多,我们查看到的链就越长。

    关于单条连的学习就到此为止,由于区块链是在整个网络上 各个设备之间都存在的架构。接下来将进入到多台设备的学习中。

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  • Python不是主流的区块链...本文介绍了10个最流行的Python区块链项并提供了相应的源代码下载地址。 区块链开发教程链接:以太坊 | 比特币 | EOS | Tendermint | Hyperledger Fabric | Omni/USDT | Ripple 1、web3....

    Python不是主流的区块链底层平台开发语言,但是在DApp开发、区块链仿真与数据分析、智能合约安全分析等领域,Python依然是不错的选择。本文介绍了10个最流行的Python区块链项并提供了相应的源代码下载地址。

    区块链开发教程链接:以太坊 | 比特币 | EOS | Tendermint | Hyperledger Fabric | Omni/USDT | Ripple

    1、web3.py - 以太坊的Python开发接口

    web3.py是访问以太坊区块链及相关生态的Python接口,可以视为web3.js的Python版本的实现,它需要Python 3.6+运行环境。

    在这里插入图片描述

    2、mythril - 以太坊智能合约安全分析工具

    Mythril是以太坊虚拟机字节码的安全分析工具,它支持EVM兼容区块链的智能合约的安全分析,例如以太坊、hedera、quorum、vechain、roostock、tron等。

    在这里插入图片描述

    • Python源码下载:https://github.com/ConsenSys/mythril

    3、Python-blockchain-sim - 适合学习与科研的仿真区块链

    使用Python开发一个多节点的仿真区块链,并基于该仿真区块链网络开发一个去中心化的数据分享应用。 适合进行区块链原理性研究,或者在自己的笔记本上仿真区块链网络并进行研究性实验,例如毕业设计项目或课题研究。本项目代码完整的教程请访问博客Python仿真区块链

    在这里插入图片描述

    • Python源码下载:https://github.com/ezpod/python-blockchain-sim

    4、SimpleCoin - 仿比特币区块链

    一个简单的仿比特币的区块链实现,采用Python开发。项目的目的是创建一种可用的区块链货币,并且尽可能的简单,因此可以用于教学目的。

    在这里插入图片描述

    • Python源码下载:https://github.com/cosme12/SimpleCoin

    5、CrackCoin - 无链数字货币的PoC实现

    Crackcoin是一个无区块链数字加密货币的概念验证实现,采用Python开发。它最大的特点就是没有使用区块链作为加密货币的实现基础,其灵感来自于这篇论文:Blockchain-Free Cryptocurrencies: A Framework for Truly Decentralised Fast Transactions

    在这里插入图片描述

    • Python源码下载:https://github.com/DutchGraa/crackcoin

    6、cert-issuer - 基于区块链的毕业证书签发与验证

    cert-issuer是一个基于比特币或以太坊区块链签发毕业证书的项目,采用Python实现。利用cert-issuer,签发机构通过向区块链提交一个包含证书哈希的交易实现毕业证书的签发,并利用该链上哈希实现毕业证书的验证。

    在这里插入图片描述

    • Python源码下载:https://github.com/blockchain-certificates/cert-issuer

    7、Fabric-sdk-py - 超级账本Fabric区块链的Python开发包

    Fabric-SDK-Py 是Hyperledger Fabric区块链的Python SDK,目前支持Fabric 1.4.x。

    在这里插入图片描述

    • Python源码下载:https://github.com/hyperledger/fabric-sdk-py

    8、octopus

    octopus是一个用于webassembly模块以及区块链智能合约的安全分析工具,其目的是提供一个分析闭源的webassembly模块以及智能合约字节码的简单方法以便更深入的了解这些WASM模块或智能合约的内部行为。

    在这里插入图片描述

    • Python源码下载:https://github.com/pventuzelo/octopus

    9、python-bitcoin-blockchain-parser

    Python-bitcoin-blockchain-parser是一个python 3的比特币区块链原始数据解析器。它可以监测输出类型以及输出中的地址、解析比特币脚本、支持segwit、支持区块排序解析。

    • Python源码下载:https://github.com/alecalve/python-bitcoin-blockchain-parser

    10、Orbit

    Orbit是一个区块链交易调查工具,它通过递归地抓取交易历史来探索区块链网络,然后将数据渲染为图来展示源、目的以及可疑的连接。
    在这里插入图片描述

    • Python源码下载:https://github.com/s0md3v/Orbit

    原文链接:10个最流行的Python区块链项目 — 汇智网

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  • 区块链简介。 python区块链代码示例: 区块链难篡改,但信息冗余。 区块链的链式结构,和过去的族谱很像。
    欢迎关注,敬请点赞!

    何为区块链?

    区块链
    区块链是一个信息技术领域的术语。从本质上讲,它是一个去中心化的共享数据库,信息会通过点对点传输与加密的形式产生数据块,存储于其中的数据或信息,具有“不可伪造”、“全程留痕”、“可以追溯”、“公开透明”、“集体维护”等特征。
    中心化和去中心化

    区块的特点:

    • data很难篡改,除非控制整个区块链网络50%以上的分布式数据库,才能修改。
    • 区块越多,传播越广泛,修改整条链需要的算力CPU/GPU越多。
    • 安全的代价,非常冗余。

    传统的族谱,祖先的区块链

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    链式结构

    链式结构组成

    【拿历史上最知名的家族——孔家为例,让梨的孔融是孔子20世孙,民国四大家族的孔祥熙是孔子75世孙】
    (index)【序号】——相当于族谱中的世代,孔祥熙是孔子75世孙
    (timestamp)【时间戳】——相当于生日,1880年9月11日
    (hash)【加密信息】——相当于更新后的族谱
    (pre-hash)【以前的加密信息】——相当于以前的旧族谱
    (Data)【交易数据】——相当于记账或日记信息,比如满月宴请客XX桌、来了XX客人、收了XX礼金……

    起源块(创世区块)

    起源块,一个王朝的太(高)祖,它是一个特殊的块,没有previous_hash。
    【比特币创世区块】记录的信息(Data):“The Times 03/Jan/2009 Chancellor on brink of secondbailout for banks.【2009年1月3日,财政大臣正处于实施第二轮银行紧急援助的边缘。】”

    python区块链代码示例

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    import hashlib  # 导入哈希(散列)加密模块
    import datetime as dtime  # 导入时间模块
    
    
    class Block:  # 定义一个区块类
        # index(排行)、timestamp(生日)、data(大胖小子/贴心小棉袄)、previous_hash(相当于祖先信息)以及加密信息摘要
        def __init__(self, index, timestamp, data, previous_hash):
            self.index = index
            self.timestamp = timestamp  # 由竞争机制(挖矿、解方程)获得记账权的数据库(节点),来添加时间戳
            # data可以是想记录的任意事情(记账、笔记、合同),一旦后面追加了新的区块,就成了新块的previous(历史、经历)一部分
            self.data = data
            self.previous_hash = previous_hash
            self.hash = self.hash_block()
    
        def hash_block(self):
            sha = hashlib.sha256()  # sha256加密算法接口的一种
            # 对索引、时间戳、信息和前一区块的哈希值进行加密
            sha.update(f"{self.index}{self.timestamp}{self.data}{self.previous_hash}".encode('utf-8'))
            return sha.hexdigest()  # 返回16进制的信息摘要
    
    # 第一个块的函数,或者说是起源块(创世区块)。
    def create_gensis_block():
        return Block(0, dtime.datetime.now(), "1957年,约翰·巴科斯(John Backus)创建了是全世界第一套高阶语言:FORTRAN。", "0")
    
    
    # 模拟要添加的信息
    data_list = ['1964年,约翰·凯梅尼(John Kemeny)和托马斯·库尔茨(Thomas Kurtz)共同开发了BASIC程序语言。',
                 '1970年,尼克劳斯·维尔特(Niklaus Wirth)发明了Pascal。',
                 '1972年,丹尼斯·里奇(Dennis MacAlistair Ritchie)制作带有花括号的C。',
                 '1983年,比雅尼·斯特劳斯特鲁普(Bjarne Stroustrup)发明了C++。',
                 '1991年,吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum)发明了Python。',
                 '1995年,布兰登·艾克(Brendan Eich)设计了JavaScript(原名LiveScript)。',
                 '1996年,詹姆斯·高斯林(James Gosling)发明了Java。']
    
    # 添加后面区块的函数
    def next_block(pre_block, n):  # 前面块的区块(索引和哈希)作为参数
        this_index = pre_block.index + 1  # 前面区块索引+1
        this_timestamp = dtime.datetime.now()  # 当前时间戳,也可以time.time()
        this_data = data_list[n]  # 需要记录的相关信息
        this_hash = pre_block.hash  # 前面块的编码信息
        return Block(this_index, this_timestamp, this_data, this_hash)
    
    
    # 测试代码
    if __name__ == '__main__':
    	pre_block = create_gensis_block()  # 创世区块
    	str_gensis = f"{pre_block.index}---{pre_block.timestamp}---{pre_block.data}---{pre_block.hash}"
    	print(str_gensis)
    	nums = len(data_list)
    	
    	for i in range(nums):
    	    add_block = next_block(pre_block, i)  # 增加后续区块
    	    pre_block = add_block
    	    str_add = f"{pre_block.index}---{pre_block.timestamp}---{pre_block.data}---{pre_block.hash}"
    	    print(str_add)
    

    【运行结果】

    0---2020-04-29 16:51:55.328838---1957年,约翰·巴科斯(John Backus)创建了是全世界第一套高阶语言:FORTRAN。---eee2a1bc47f2de44f14bdb37a40ae8806b16ac99670bc3bcc9d76c274a79f3a8
    1---2020-04-29 16:51:55.329830---1964年,约翰·凯梅尼(John Kemeny)和托马斯·库尔茨(Thomas Kurtz)共同开发了BASIC程序语言。---3b8e76002244de23bd8636111a52c5500ba791a09c7762fb654284ce59557a96
    2---2020-04-29 16:51:55.329830---1970年,尼克劳斯·维尔特(Niklaus Wirth)发明了Pascal。---419bd1cfd54544d8b4d2b022cad3619916ecbe9f1ef423e8cfdc9dc9f7e40466
    3---2020-04-29 16:51:55.329830---1972年,丹尼斯·里奇(Dennis MacAlistair Ritchie)制作带有花括号的C。---02fc182ed17189db671d516f2327e0803d51f675e0df095fa6a2599647932f13
    4---2020-04-29 16:51:55.329830---1983年,比雅尼·斯特劳斯特鲁普(Bjarne Stroustrup)发明了C++。---9f2b6646c68afbebaa98d8dcbfca999ac840e6d4757a2187828b734baea48d3b
    5---2020-04-29 16:51:55.329830---1991年,吉多·范罗苏姆(Guido van Rossum)发明了Python。---cb71fe7a95a49adddac762f266b2dbb4a82d381ea14dfcd7aa83fff7020b072a
    6---2020-04-29 16:51:55.329830---1995年,布兰登·艾克(Brendan Eich)设计了JavaScript(原名LiveScript)。---236dd1f06440ca95e0f8921f753ef708b1ff3acbbf2520792252fe88068c3e43
    7---2020-04-29 16:51:55.329830---1996年,詹姆斯·高斯林(James Gosling)发明了Java。---60538287422bccf76fca17bf78b7fb72a096384acf6137103183f65cf7bb0915
    

    总结

    1. 区块链难篡改,但信息冗余。
    2. 区块链的链式结构,和过去的族谱很像。

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