python 을 상세 하 게 해석 하여 간단 한 블록 체인 구 조 를 실현 합 니 다.

블록 체인
비트 코 인 이 탄생 한 지 10 년 이 되 었 고 최근 에 블록 체인 과 관련 된 기술 을 접 하 게 되 었 습 니 다.그 뒤의 베일 을 벗 기기 위해 저 는 처음부터 간단 한 블록 체인 을 구 축 했 습 니 다.
기술적 으로 볼 때 블록 은 거래 를 기록 하 는 데이터 구조 로 거래 의 자금 흐름 을 나타 낸다.시스템 에서 이미 달성 한 거래 블록 이 연결 되 어 하나의 메 인체 인 을 형 성 했 고 계산 에 참여 하 는 모든 노드 는 메 인체 인 이나 메 인체 인의 일부분 을 기록 했다.

1.비트 코 인 내부 구조
비트 코 인 내부 구 조 는 네 부분 이 있다.

previous hash:이전 블록의 hash

data:거래 데이터

time stamp:블록 생 성 시간 스탬프

nonce:채굴 계산 횟수2.실현 되 는 비트 코 인 구조
index:현재 블록 인덱스

timestamp:이 블록 을 만 들 때의 시간 스탬프

data:거래 정보

previous hash:이전 블록의 hash

hash:현재 블록의 hashnonce:채굴 계산 횟수주의:현재 간단 한 블록 체인 구 조 를 실 현 했 고 완전 하지 않 습 니 다.
3.코드 구현
1.블록 구조 정의
코드 는 다음 과 같 습 니 다:

"""
    
"""
import time
import hashlib

class Block:
    #        
    def __init__(self,previous_hash,data):
        self.index = 0
        self.nonce = ''
        self.previous_hash = previous_hash
        self.time_stamp = time.time()
        self.data = data
        self.hash = self.get_hash()
    #      hash
    def get_hash(self):
        msg = hashlib.sha256()
        msg.update(str(self.previous_hash).encode('utf-8'))
        msg.update(str(self.data).encode('utf-8'))
        msg.update(str(self.time_stamp).encode('utf-8'))
        msg.update(str(self.index).encode('utf-8'))
        return msg.hexdigest()
    #      hash 
    def set_hash(self,hash):
        self.hash = hash

2.창세 블록 구조
창세 블록:이전 블록 이 없 는데 여기 있 는previous_hash와data자신 이 쓴 것 입 니 다.

#       ，       ，       
def creat_genesis_block():
    block = Block(previous_hash= '0000',data='Genesis block')
    nonce,digest = mime(block=block)
    block.nonce = nonce
    block.set_hash(digest)
    return block

이곳 의mime()함 수 는 뒤의 채굴 함수 이다.
3.채굴 함수 정의
코드 는 다음 과 같 습 니 다:

def mime(block):
    """
        ――      ，  nonce 
        block:    
    """
    i = 0
    prefix = '0000'
    while True:
        nonce = str(i)
        msg = hashlib.sha256()
        msg.update(str(block.previous_hash).encode('utf-8'))
        msg.update(str(block.data).encode('utf-8'))
        msg.update(str(block.time_stamp).encode('utf-8'))
        msg.update(str(block.index).encode('utf-8'))
        msg.update(nonce.encode('utf-8'))
        digest = msg.hexdigest()
        if digest.startswith(prefix):
            return nonce,digest
        i+=1

4.블록 체인 구조 정의
코드 는 다음 과 같 습 니 다:

"""
     
"""
from Block import *
#    
class BlockChain:
    def __init__(self):
        self.blocks = [creat_genesis_block()]
    #          
    def add_block(self,data):
        pre_block = self.blocks[len(self.blocks)-1]
        new_block = Block(pre_block.hash,data)
        new_block.index = len(self.blocks)
        nonce,digest = mime(block=new_block)
        new_block.nonce = nonce
        new_block.set_hash(digest)
        self.blocks.append(new_block)
        return new_block

새로운 블록 을 블록 체인 에 추가 할 때 먼저 광산 을 발굴 하여 새로운 블록 을 블록 체인 에 추가 합 니 다.
코드 실행
테스트 코드:

from BlockChain import *
#        
bc = BlockChain()
#     
bc.add_block(data='second block')
bc.add_block(data='third block')
bc.add_block(data='fourth block')
for bl in bc.blocks:
    print("Index:{}".format(bl.index))
    print("Nonce:{}".format(bl.nonce))
    print("Hash:{}".format(bl.hash))
    print("Pre_Hash:{}".format(bl.previous_hash))
    print("Time:{}".format(bl.time_stamp))
    print("Data:{}".format(bl.data))
    print('
')

실행 결과:

여기에 4 개의 블록(창세 블록 포함)을 추가 하고 창세 블록 에 처 했 으 며 각 블록 의pre_hash모두 이전 블록 의hash값 과 같 습 니 다.이 는 블록 이 변경 되 지 않 았 고 데이터 가 유효 하 다 는 뜻 입 니 다.
여기 서 python 이 간단 한 블록 체인 구 조 를 실현 하 는 것 에 관 한 이 글 은 여기까지 소개 되 었 습 니 다.더 많은 python 블록 체인 구조 내용 은 예전 의 글 을 검색 하거나 아래 의 관련 글 을 계속 조회 하 십시오.앞으로 저 희 를 많이 사랑 해 주세요!