談到比特幣,我們都知道挖礦,有些人并不太明白挖礦的含義。這里的挖礦其實(shí)就是哈希的碰撞,舉個(gè)簡(jiǎn)單例子:
import hashlib x = 11 y = 1 #這里可以調(diào)節(jié)挖礦難度,也就是哈希的長(zhǎng)度 while hashlib.sha256(f'{x*y}'.encode("utf-8")).hexdigest()[5:7]!="00": print(x*y) y +=1 print("找到了:",(x*y))
結(jié)果如下:
當(dāng)然比特幣的挖礦要比這個(gè)復(fù)雜太多,但是原理差不多,有個(gè)大概的認(rèn)知。
關(guān)于節(jié)點(diǎn)的同步,是取整個(gè)節(jié)點(diǎn)中最長(zhǎng)的區(qū)塊鏈進(jìn)行同步,如圖所示:
有了以上內(nèi)容鋪墊,代碼實(shí)現(xiàn)和理解就容易了,代碼如下:
#挖礦原理與網(wǎng)絡(luò)共識(shí) import datetime import hashlib import json import requests class Blockchain2: def __init__(self): self.chain = [] #區(qū)塊鏈列表 self.nodes = set() #節(jié)點(diǎn)集合 self.current_tranactions = [] #交易列表 self.new_block(proof=100,preHash=1) #創(chuàng)建第一個(gè)區(qū)塊 #新建一個(gè)區(qū)塊,需要計(jì)算,才能追加 def new_block(self,proof,preHash = None): block={ "index":len(self.chain)+1,#區(qū)塊索引 "timestamp":datetime.datetiem.now(),#區(qū)塊時(shí)間戳 "transactions":self.current_tranactions,#區(qū)塊交易記錄集合 "proof":proof,#算力憑證 "preHash":preHash or self.hash(self.chain[-1]), #上一塊的哈希 } self.current_tranactions = [] #開(kāi)辟新的區(qū)塊,初始化區(qū)塊交易記錄 self.chain.append(block) @staticmethod def hash(block): #處理為json字符串格式的哈希 block_str = json.dumps(block,sort_keys=True).encode("utf-8") return hashlib.sha256(block_str).hexdigest() #新增交易記錄 def new_transaction(self,sender,receiver,amount): transaction ={ "sender":sender, "receiver":receiver, "amount":amount, } self.current_tranactions.append(transaction) return self.last_block["index"]+1 @property def last_block(self): return self.chain[-1] #挖礦,依賴(lài)上一個(gè)模塊,獲取工作量證明,即POW共識(shí)機(jī)制 def proof_of_work(self,last_block): last_proof = last_block["proof"] last_hash = self.hash(last_block) proof = 0 while self.valid_proof(last_proof,proof,last_hash) is False: proof +=1 return proof #校驗(yàn)工作量 @staticmethod def valid_proof(last_proof,proof,last_hash): guess = f'{last_proof}{proof}{last_hash}'.encode("utf-8") guess_hash = hashlib.sha256(guess).hexdigest() return guess_hash[:6] =="000000" #可以調(diào)整計(jì)算難度 #區(qū)塊一致性,同步算法, def resolve_conflicts(self): neighbours = self.nodes new_chain = None max_length = len(self.chain) #遍歷所有節(jié)點(diǎn),找出最長(zhǎng)的鏈 for node in neighbours: #獲取節(jié)點(diǎn)區(qū)塊鏈信息 response = requests.get(f'http://{node}/chain') if response.status_code ==200: length = response.json()["length"] chain = response.json()["chain"] if length>max_length and self.valid_chain(chain): max_length = length new_chain = chain if new_chain: self.chain = new_chain return True else: return False #校驗(yàn)區(qū)塊鏈的合法性 def valid_chain(self,chain): last_block = chain[0] current_index = 1 #校驗(yàn)每一個(gè)區(qū)塊的prehash,proof合法性 while current_index
算力校驗(yàn)和pow共識(shí)基本實(shí)現(xiàn)了
以上就是本文的全部?jī)?nèi)容,希望對(duì)大家的學(xué)習(xí)有所幫助,也希望大家多多支持腳本之家。
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