区块链:国外大牛教你如何用Python开发一个简单的区块链数据结构_YTH币

根据IEEE此前的一项调查，

Python已成为最受开发者欢迎的语言之一。由于其对于技术小白天然友好的特性，以及不断更新的新功能。Python越来越受到国内外开发者的喜爱。越来越多被用于独立、大型项目的开发开始使用Python。

20世纪90年代初荷兰人GuidovanRossum为了打发圣诞节的无趣，决心开发一个新的脚本解释程序，作为ABC语言的一种继承。

之所以选中Python作为该编程语言的名字，是取自英国20世纪70年代首播的电视喜剧《蒙提.派森的飞行马戏团》。

对于区块链开发者来说，Python也是十分实用的语言之一。今天，我们就Python开发一个简单的区块链数据结构。

在这篇文章中，一方面我们会对区块链数据结构的基本概念进行讲解，例如哈希的工作原理，另一方面，也会以实际代码来构建一个区块链基本的数据结构，让你对区块链和Python的基础有个基本的理解。

说不多说，下面就进入正题！

从哈希函数说起

在区块链中，数据结构是十分重要的基本组成部分，尤其是比特币。虽然单一的数据结构无法构建成加密数字货币，但理解数据结构对于理解区块链的基本原理是非常有益处的。

IPFS100.com CEO佟扬：Filecoin应用可能会在国外首先落地:IPFS100.com现场报道，8月3日，由IPFS100.com主办，CapitalN节点咨询承办，金色算力云联合主办，深圳市先河系统技术有限公司金牌赞助，逆熵科技银牌赞助，金色财经作为联合主办媒体的星际漫游指南·逐鹿中原·IPFS技术与应用研讨论坛在郑州举行。

在以《IPFS国内市场VS国外市场》为主题的高峰对话中，金色财经合伙人、IPFS100.com CEO佟扬表示，Filecoin应用到的技术比较复杂，其愿景也非常大，但短期内Filecoin可能很难大规模的应用落地。我们看到区块链发展到现在，也没有像支付宝一样的企业级应用落地。不过如果仅仅是应用在数据存储领域，Filecoin可能会在海外有更好的应用场景，因为在隐私类数据上，国内的存储和传输都会受到很多限制。国内更适合建设一些与分布式存储技术相关的基础设施，比如IDC机房。[2020/8/4]

但在讲数字结构之前，我们还是先从哈希讲起，以比特币的SHA-256哈希函数为例，讲讲如何利用Python去实现哈希的运算。

哈希函数，又称散列算法，是一种从任何一种数据中创建小的数字“指纹”的方法。散列函数把消息或数据压缩成摘要，使得数据量变小，将数据的格式固定下来。该函数将数据打乱混合，重新创建一个叫做散列值的指纹。散列值通常用一个短的随机字母和数字组成的字符串来代表。

对于任意长度的消息，SHA256都会产生一个256bit长的哈希值，称作消息摘要。

动态 | 国内区块链监管自“去伪”转向“存真” 国外则多国开始推动国家数字货币发展:据互链脉搏消息，公开资料统计数据显示，上半年全球共181条区块链扶持相关的政策信息，和187条监管方面的政策信息。这些政策信息分别来自于65个国家和4个国际组织，可见当前各国均较为关注区块链领域的发展。随着2月15日，《区块链信息服务管理规定》正式施行，中国的区块链监管相较于此前九四的“去伪”，愈加倾向于“存真”。国内各地推动区块链真项目发展的扶持政策也逐步跟上。而国外方面，美国将数字货币纳入已有的证券监管体系；韩国在监管的同时更加重视对区块链领域的资金扶持；泰国、乌克兰、马绍尔等国开始推动国家数字货币的发展。[2019/7/9]

这个摘要相当于是个长度为32个字节的数组，通常用一个长度为64的十六进制字符串来表示。

来看一个例子：

这句话，经过哈希函数SHA256后得到的哈希值为：

动态 | 国外一男子冒充警察 要求受害者使用加密货币汇款:据thenextweb消息，最近，美国加利福尼亚州一名妇女接到一个自称是伯克利警察局（BPD）“警官Neil Matthew”的人的电话。对方要求该女子使用加密货币将所有钱汇给他，声称她正在接受“贩和欺诈活动”的调查。随后该女子接到了多个来自不同号码的电话 ，包括911。 BPD表示，警局并没有该名称的警官，犯可以用官方电话掩盖他们自己的电话号码，目前尚不清楚者的目标是否针对加利福尼亚州以外的人。[2019/4/25]

说回SHA-256，说白了，它就是一个哈希函数。那么我们如何用Python来实现呢？下面代码展示了用Python实现「helloworld」的过程：

看到这里你可能会问，SHA-256中的「256」究竟是什么意思？哈希算法是一个将任意文本转换为一个256位随机二进制字符串的过程。在上面的例子中，「helloworld」是一个11位的字符，经过哈希运算以后，变成了这样的一串字符：

b94d27b9934d3e08a52e52d7da7dabfac484efe37a5380ee9088f7ace2efcde9

同样，即使我的文本长度不是11位，生成的字符数也是一样的。例如：

未能阻止Alibabacoin名称被国外公司使用 阿里称要采取进一步行动:据Caixinglobal消息，在美国法官拒绝禁止Alibabacoin（ABBC）基金会继续使用他们的名称后，阿里称要采取进一步行动。阿里巴巴发言人告诉财新记者，他们将提交一份新的动议，之前的法律裁决仅仅是因为管辖权问题（而败诉）。他们相信能够结束ABBC蓄意的非法活动，并强调ABBC并不属于阿里巴巴。ABBC并没有对此做出回复，但在4月份这家迪拜公司否认侵害阿里巴巴的权益，称Alibaba这个词不属于某个实体，在迪拜有很多公司使用这个名字。[2018/5/2]

在上面例子中，「Iamthebestpresident.Ever.」，哈希运算之后的字符串一样为64位。就算输入的文本是100位，哈希运算后的字符位数也是64位。

之所以这样，是因为字符是16进制的，如果我们把这样的字符串转换为2进制，那么就会得到一个256位的2进制字符串。如下图所示：

这就是SHA-256中，256这个数字的由来。

接下来我们就来看看哈希算法有哪些特征。哈希的特征之一就是「无冲突原则」。这个原则是指要得到一个256位的2进制字符串，显然有不止一个输入可以做到。

因错过比特币疯涨 国外一网友讲述弟弟因此自杀: “他曾称自己拥有15000个比特币，可能其中有夸张的成分，但在2012年他的确有约6000个比特币。直到2013年他丢失了大部分比特币，或者说在某个时间卖掉了它们”。看着2013年至今比特币价格疯涨100倍，“弟弟开始懊恼，跟他联系变得困难，直到几周前，父母发现他自杀，没留下任何遗言”。[2017/12/7]

因为256位的输出长度是固定的，但输入的长度却没有限制，所以输入的范围要远大于输出，只要能够穷尽输入，就有可能得到2个一样的256位的输出。

话虽如此，不过要找到这样两个输入的难度却很大。即使是输入上改动了一点，输出的结果都会完全不同。如下图所示：

所以，想要找到2中一样的输出的唯一方法，是穷尽所有的字幕、数字组合，这几乎无法做到。几率为2的256次方。

这是个多大的数字？展开来就是酱婶儿的：

115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639936

几乎相当于10的77次方。这是个什么概念？在460亿光年的宇宙内，可见的原子数量也只有10的78次方。这个数字几乎相当于宇宙内的原子数量！

要运算这个数字需要多长时间？以英伟达Geforce1080Ti显卡，浮点运算11.3的算力来运算，每个哈希需要运算3000次，以每秒钟3766666666个哈希的速度来运算，找到两个相同的哈希运算结果，需要计算2的128次方个哈希。地球上所有的人一起计算，需要的时间如下：

这比地球存在的实时间都要长。

用Python创建第一个区块

了解了什么是哈希，我们接着就来说说什么是区块。实际上，区块链就是一个互相连接的序列。我们接下来创建第一个区块，也称为「创世区块」。代码如下所示：

区块链中会包含交易，交易很好理解，就是谁转了多少钱给谁。我们把区块进行序列，这样它就可以进行哈希运算：

这样，我们就得到了另一个区块，我们姑且称它为「区块2」：

再对区块2进行哈希运算：

得到了「区块3」。

再对区块3进行哈希运算，得到了「区块4」。

这样一来，想要确定区块上的数据没有被篡改，我只需要检查最后一个区块的哈希就行了。而不是从创世区块开始检查。这一原理也杜绝了区块链上数据被攒该的可能。

通过以上代码，可以得到下面结果：

这样，用Python实现简单的区块链开发的演示就结束了。Python是一门强大的语言，区块链是一个强大的信用工具，这两者结合，势必能创造出新的可能性。

怎么样，今天的内容你都学会了吗？还想看哪些技术教程，欢迎留言告诉营长！

参考链接：?

https://medium.com/coinmonks/building-a-simple-blockchain->

https://blog.csdn.net/u011583927/article/details/80905740

来源?

|Medium

作者|arjunaskykok

整理/?Aholiab

出品|?区块链大本营

标签：区块链YTHHONOIN区块链游戏币有哪些YTH币HongBaoFiBaby Shiba Coin

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