搭建自己的区块链（Coinsuper手把手教你搭建区块链（中）- 火星技术帖）

　　搭建自己的区块链（Coinsuper手把手教你搭建区块链（中） 火星技术帖）

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来源：币成小助手

“学习区块链的最快方法就是自己亲手搭建一个”

本文接上篇：手把手教你搭建区块链（上）

”了解工作量证明“

工作量证明算法（PoW）是在区块链上创建或挖掘新区块的方式。

PoW的目标是发现可以解决问题的数字。从计算机的角度来讲，该数字必须既要很难找到又要易于验证。这是工作量证明的核心思想。比特币购买

我们将看一个非常简单的示例来帮助您深入了解，某个整数x乘以另一个y的哈希必须以0结尾的函数表达为：

hash（x * y）= ac23dc。。。0

对于这个示例，让我们设x = 5，则代码如下！

from hashlib import sha256

x = 5

y = 0 # We dont know what y should be yet。。。

while sha256(f{x*y}。encode)。hexdigest[-1] ！= "0"！

y += 1

print(fThe solution is y = {y})

运行代码后的结果为y =21（产生的哈希以0结尾）

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

在比特币中，工作量证明算法称为Hashcash。，与我们刚才运行的基本示例代码并没有太大不同。这就是矿工竞相创建新区块的算法。通常，难度由字符串中搜索的字符数决定。通过在transaction中获得btc，矿工获得了解题的奖励，整个网络也能够轻松验证其答案。

让我们为我们上一篇文章中搭建的区块链实现类似的算法，例如：找到一个数字p，当该数字与上一个块的答案进行哈希运算时，会产生一个带有4个前导0的哈希值

import hashlib

import json

from time import time

from uuid import uuid4

class Blockchain(object)！

。。。

def proof_of_work(self， last_proof)！

"""

Simple Proof of Work Algorithm！

- Find a number p such that hash(pp) contains leading 4 zeroes， where p is the previous p

- p is the previous proof， and p is the new proof

！param last_proof！

！return！

"""

proof = 0

while self。valid_proof(last_proof， proof) is False！

proof += 1

return proof

@staticmethod

def valid_proof(last_proof， proof)！

"""

Validates the Proof！ Does hash(last_proof， proof) contain 4 leading zeroes？

！param last_proof！

！param proof！

！return！

"""

guess = f{last_proof}{proof}。encode

guess_hash = hashlib。sha256(guess)。hexdigest

return guess_hash[！4] == "0000"

要调整算法的难度，我们可以修改前导零的数量。但是4就足够了。您会发现，添加单个前导零将极大地缩短寻找答案所需的时间。

STEP 2 ：以API与Blockchain交互

我们将使用Python Flask框架。这是一个微框架，可轻松将端点映射到Python函数。这使我们可以使用HTTP请求通过网络与我们的区块链进行对话。

我们先创建三个方法：

#to create a new transaction to a block。

/transactions/new

#to tell our server to mine a new block。

/mine

#to return the full Blockchain

/chain

在我们的区块链网络中生成单个节点：

import hashlib

import json

from textwrap import dedent

from time import time

from uuid import uuid4

from flask import Flask

class Blockchain(object)！

。。。

# Instantiate our Node

app = Flask(__name__)

# Generate a globally unique address for this node

node_identifier = str(uuid4)。replace(-， )

# Instantiate the Blockchain

blockchain = Blockchain

@app。route(/mine， methods=[GET])

def mine！

return "Well mine a new Block"

@app。route(/transactions/new， methods=[POST])

def new_transaction！

return "Well add a new transaction"

@app。route(/chain， methods=[GET])

def full_chain！

response = {

chain！ blockchain。chain，

length！ len(blockchain。chain)，

}

return jsonify(response)， 200

if __name__ == __main__！

app。run(host=0。0。0。0， port=5000)

为了便于理解，我再补充一些上面代码的简要中文注释：

·第15行：实例化我们的节点

·第18行：为我们的节点创建一个随机名称

·第21行：实例化我们的Blockchain类

·第24–26行：创建/mine，这是一个GET请求

·第28–30行：创建/transactions/new（这是POST请求），因为我们将向其发送数据

·第32–38行：创建/ chain，返回完整的Blockchain

·第40-41行：在端口5000上运行

以下是用户发送交易请求到服务器的示例代码：

{

"sender"！ "my address"，

"recipient"！ "someone elses address"，

"amount"！ 5

}

由于我们已经有了用于将事务添加到块中的类方法，因此其余操作很容易。让我们编写添加交易的功能：

import hashlib

import json

from textwrap import dedent

from time import time

from uuid import uuid4

from flask import Flask， jsonify， request

。。。

@app。route(/transactions/new， methods=[POST])

def new_transaction！

values = request。get_json

# Check that the required fields are in the POSTed data

required = [sender， recipient， amount]

if not all(k in values for k in required)！

return Missing values， 400

# Create a new Transaction

index = blockchain。new_transaction(values[sender]， values[recipient]， values[amount])

response = {message！ fTransaction will be added to Block {index}}

return jsonify(response)， 201

最后，我们挖矿只需要做三件事：

1、计算工作量证明

2、通过添加一笔交易来奖励矿工（也就是我们）

3、将新块添加到链中

import hashlib

import json

from time import time

from uuid import uuid4

from flask import Flask， jsonify， request

。。。

@app。route(/mine， methods=[GET])

def mine！

# We run the proof of work algorithm to get the next proof。。。

last_block = blockchain。last_block

last_proof = last_block[proof]

proof = blockchain。proof_of_work(last_proof)

# We must receive a reward for finding the proof。

# The sender is "0" to signify that this node has mined a new coin。

blockchain。new_transaction(

sender="0"，

recipient=node_identifier，

amount=1，

)

# Forge the new Block by adding it to the chain

previous_hash = blockchain。hash(last_block)

block = blockchain。new_block(proof， previous_hash)

response = {

message！ "New Block Forged"，

index！ block[index]，

transactions！ block[transactions]，

proof！ block[proof]，

previous_hash！ block[previous_hash]，

}

return jsonify(response)， 200

请注意，已开采区块的接收者是我们节点的地址。

而且，我们在这里所做的大部分工作只是与Blockchain类上的方法进行交互。

至此，我们已经可以开始与我们的区块链进行交互了~如果您好奇共识算法是如何实现的，且听下回分解~

　　
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