通过7个python函数理解区块链

　　我想对于那里的很多人来说，区块链就是这种现象，很难不让你头脑发热。我开始观看视频和阅读文章，但对我个人而言，直到我编写自己的简单区块链，我才真正理解它是什么以及它的潜在应用价值。

     我对区块链的看法是它是一个公开的加密数据库。如果你是亚马逊并且你想使用该技术来跟踪库存水平，那么使用区块链是否有意义?可能没有，因为你的客户不想花费资源来验证你的区块链，因为他们只顾看着网站说Only 1 left!。

      我会让你考虑未来的应用。所以不用多说，让我们看看我们的7个函数!

　　def hash_function(k):

　　"""Hashes our transaction."""

　　if type(k) is not str:

　　k = json.dumps(k, sort_keys=True)

　　return hashlib.sha256(k).hexdigest()

      区块链的核心是hash函数。如果没有加密，区块链将易于操作，并且交易将能够以欺诈方式写入。

　　def update_state(transaction, state):

　　state = state.copy()

　　for key in transaction:

　　if key in state.keys():

　　state[key] += transaction[key]

　　else:

　　state[key] = transaction[key]

　　return state

　　state是来记录谁拥有代币交易情况。例如，我有10个代币，我给1到Medium，然后状态state将是下面字典的值。

　　{‘transaction’: {‘Tom’: 9, ‘Medium’: 1}}

      值得注意的是，透支不可能存在。如果现有只有10个代币，那么我就不能给某人11个代币。以下函数验证我们尝试进行的交易确实有效。此外，交易总体上必须平衡。我不能给5个代币并让收件人收到4个代币币，因为这样可以销毁和生成代币。

　　def valid_transaction(transaction, state):

　　"""A valid transaction must sum to 0."""

　　if sum(transaction.values()) is not 0:

　　return False

　　for key in transaction.keys():

　　if key in state.keys():

　　account_balance = state[key]

　　else:

　　account_balance = 0

　　if account_balance + transaction[key] < 0:

　　return False

　　return True

       现在，我们可以制作我们的区块。读取前一个区块的信息，并将其用于将其链接到新区块。这也是区块链理念的核心。可以尝试以欺骗性的方式将看似有效的交易插入到区块链中，但是解密所有先前的块在计算上(几乎)是不可能的，这就保留了区块链的完整性。

　　def make_block(transactions, chain):

　　"""Make a block to go into the chain."""

　　parent_hash = chain[-1]['hash']

　　block_number = chain[-1]['contents']['block_number'] + 1

　　block_contents = {

　　'block_number': block_number,

　　'parent_hash': parent_hash,

　　'transaction_count': block_number + 1,

　　'transaction': transactions

　　}

　　return {'hash': hash_function(block_contents), 'contents': block_contents}

      下面是一个小辅助函数来检查前一个块的哈希值：

　　def check_block_hash(block):

　　expected_hash = hash_function(block['contents'])

　　if block['hash'] is not expected_hash:

　　raise

　　return

       一旦我们将所有东西组合在一起，就有时间来创建我们的区块。我们现在将更新区块链。

　　def check_block_validity(block, parent, state):

　　parent_number = parent['contents']['block_number']

　　parent_hash = parent['hash']

　　block_number = block['contents']['block_number']

　　for transaction in block['contents']['transaction']:

　　if valid_transaction(transaction, state):

　　state = update_state(transaction, state)

　　else:

　　raise

　　check_block_hash(block) # Check hash integrity

　　if block_number is not parent_number + 1:

　　raise

　　if block['contents']['parent_hash'] is not parent_hash:

　　raise

　　return state

      在我们完成之前，必须验证区块链：

　　def check_chain(chain):

　　"""Check the chain is valid."""

　　if type(chain) is str:

　　try:

　　chain = json.loads(chain)

　　assert (type(chain) == list)

　　except ValueError:

　　# String passed in was not valid JSON

　　return False

　　elif type(chain) is not list:

　　return False

　　state = {}

　　for transaction in chain[0]['contents']['transaction']:

　　state = update_state(transaction, state)

　　check_block_hash(chain[0])

　　parent = chain[0]

　　for block in chain[1:]:

　　state = check_block_validity(block, parent, state)

　　parent = block

　　return state

      最后，需要一个交易功能，它将以上所有内容挂起：

　　def add_transaction_to_chain(transaction, state, chain):

　　if valid_transaction(transaction, state):

　　state = update_state(transaction, state)

　　else:

　　raise Exception('Invalid transaction.')

　　my_block = make_block(state, chain)

　　chain.append(my_block)

　　for transaction in chain:

　　check_chain(transaction)

　　return state, chain

      所以，现在我们有了7个函数。我们如何与它互动?好吧，首先我们需要用Genesis Block启动我们的区块链。这是我们的新代币(或库存等)的开始。出于本文解释说明的目的，我会说我是Tom，将从拥有10个代币开始。

　　genesis_block = {

　　'hash': hash_function({

　　'block_number': 0,

　　'parent_hash': None,

　　'transaction_count': 1,

　　'transaction': [{'Tom': 10}]

　　}),

　　'contents': {

　　'block_number': 0,

　　'parent_hash': None,

　　'transaction_count': 1,

　　'transaction': [{'Tom': 10}]

　　},

　　}

　　block_chain = [genesis_block]

　　chain_state = {'Tom': 10}

      现在，看看当我将一些代币交给Medium时会发生什么：

　　chain_state, block_chain = add_transaction_to_chain(transaction={'Tom': -1, 'Medium': 1}, state=chain_state, chain=block_chain)

　　state更新显示谁拥有多少代币：

　　{'Medium': 1, 'Tom': 9}

　　区块链看起来像这样：

　　[{'contents': {'block_number': 0,

　　'parent_hash': None,

　　'transaction': [{'Tom': 10}],

　　'transaction_count': 1},

　　'hash': '064d0b480b3b92761f31831d30ae9f01954efaa62371b4b44f11465ec22abe93'},

　　{'contents': {'block_number': 1,

　　'parent_hash': '064d0b480b3b92761f31831d30ae9f01954efaa62371b4b44f11465ec22abe93',

　　'transaction': {'Medium': 1, 'Tom': 9},

　　'transaction_count': 2},

　　'hash': 'b4ae25f0cc0ee0b0caa66b9a3473e9a108652d53b1dc22a40962fef5c8c0f08c'}]

       我们创建了第一个新交易并将其插入到堆栈顶部。现在，我希望我已经激起了你的好奇心，并且有兴趣将代码复制下来并使用它。在我看来，这是学习新技术的最佳方式 ——进入它。

　　玩代码并制作自己的代币。如果你试图提供比目前存在的更多代币会怎么样? 如果你继续创造新的收款人，会发生什么?

      你能想到区块链的未来应用吗?

     分享一些以太坊、EOS、比特币等区块链相关的交互式在线编程实战教程：

     python以太坊，主要是针对python工程师使用web3.py进行区块链以太坊开发的详解。

　 原文出处：汇智网