如何使用Python创建加密货币?

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。

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