如果您想学习如何构建区块链，那么您来对地方了。让我们深入了解如何在python中构建区块链.
关于区块链的文章很多，但并不是所有人都谈论从头开始构建区块链。作为开发人员，理论很重要，但是您还需要创建一个区块链以完全了解其背后的概念。.
区块链背后的核心思想是其分散的性质。一切都将如何运作的事实会让您着迷。区块链听起来很简单，但是内部有很多协议和算法可以使之成为现实。我们将使用Python从头开始创建区块链.
您还可以保存该文章并将其标记为“如何构建我们的区块链”。相信我;从长远来看，这篇文章将对您有帮助.
从未听说过区块链吗？然后查看101Blockchain的免费课程。如果您想发展自己的职业，请查看“认证企业区块链课程”，了解企业区块链的工作原理。让我们开始吧.
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如何建立区块链
学习任何事物的最好方法就是边做边学。为了确保您与我在同一页面上，让我们先检查一下要求。我们还将简要描述区块链，以便我们都在同一页面上.
要求
遵循指南的基本要求是知道如何编码。如果您一生中从未编码过，那么本指南不适合您。我建议您查看在线上提供的各种初学者课程。我建议使用EdX，Udacity和Coursera，以获得最佳的学习体验.
您已经是编码员了吗？然后，您应该了解基本的Python。此外，它将帮助您遵循“如何构建区块链”教程.
立即阅读：Quorum区块链终极指南
我们创建了该教程，因此任何人都可以关注。因此，如果您不知道并想学习如何从头开始构建区块链，欢迎这样做!
如果您不了解Python，请不要担心，因为它很容易上手。看看 Python文档 开始.
我们将在本教程中使用Python 3.6+。如果您决定使用其他版本的Python，则可能需要做更多的研究才能使代码正常工作。出于教程目的，我建议安装我正在使用的版本.
最后，您还应该了解HTTP-用于在互联网上的两方之间进行通信的协议.
使用pip安装Python
您需要使用pip安装Python。您还需要安装精彩的Requests和Flask库。为此，只需运行以下命令.
$ pip安装Flask == 0.12.2请求== 2.18.4
如果您使用的是Windows环境，则可以直接转到python.org下载最新版本的Python.
对于我来说，我下载了Python 3.8.1，这是编写本教程时的最新版本.
对于IDE，我更喜欢使用PyCharm。我正在使用Python社区版作为本教程。您可以自由使用您选择的任何IDE。另一个不错的选择是Visual Studio Code-一个免费的开源集成开发环境.
您将需要的最后一个工具是Postman-HTTP客户端。另外，您也可以使用cURL.
我还建议安装虚拟环境以为您的开发创建完全不同的环境。您可以关注 本指南 正确设置.
再谈区块链
在开始构建区块链之前，我们需要刷新我们关于区块链的想法。这将帮助我们停留在同一页面上.
区块链是一种分布式分类帐技术，对等方可以参与，交互和执行交易，而无需集中式实体。每个对等方都有一个分类帐的副本，这使黑客无法在系统中进行欺诈。区块链的关键特征包括透明度，不变性和安全性。它利用先进的加密货币算法来确保数据安全。此外，为了达成共识，区块链网络将利用共识算法，例如工作量证明，权益证明等。.
另请阅读：面向初学者的区块链：入门指南
建立区块链入门
完成所有必备组件的安装后，我们现在就可以开始使用我们的教程“如何构建区块链”了。
首先，您需要创建一个blockchain.py文件.
1.区块链创建
第一步是制作功能性的区块链解决方案。首先，我们需要创建一个Blockchain类。在那里，我们将创建一个构造器，该构造器将启动链和事务列表。链表将存储我们的区块链，而交易将存储在current_transacations数组中.
def __init __（self）：self.chain = [] self.current_transactions = []
接下来，我们需要创建一个new_block函数，该函数将用于创建新块，然后将其添加到现有链中。 new_block函数的代码如下：
def new_block（self）：＃此函数创建新的块，然后将其添加到现有的链式通道中
new_transcaction方法将创建一个新事务，然后将该事务添加到已存在的事务列表中.
def new_transaction（self）：＃此函数将新事务添加到已存在的事务中。我们还有一个哈希函数，用于为块创建哈希。 @staticmethod def hash（block）：＃用于哈希一个块
我们将要创建的最后一个函数last_block。用于调用链中的最后一个块.
我们还可以在这里再创建三个函数.
- register_node（）→注册新节点并将其添加到网络
- valid_proof（）→将确保向链上提交块已解决问题
- valid_chain（）→这将检查链中的后续块是否有效.
区块链.py的蓝图如下所示.
class Blockchain（object）：def __init __（self）：self.chain = [] self.current_transactions = [] def new_block（self）：＃此函数创建新块，然后将其添加到现有链式中def new_transaction（self）： ＃此函数将新事务添加到已存在的事务传递中@staticmethod def hash（block）：＃用于对一个块进行哈希处理@property def last_block（self）：＃调用并返回链式传递的最后一个块
区块链类管理整个链。该类下定义的定义管理区块链中的不同动作.
让我们逐一介绍以下每种方法.
立即阅读：什么是区块链分片：区块链扩展解决方案简介
块的结构
一个块包含有关交易和链条的重要信息。链上的任何区块都将包含以下信息
- 指数
- Unix时间中的时间戳
- 交易清单
- 证明
- 上一个区块哈希
该块中的大多数信息都是不言自明的。这里，两个关键变量是previous_hash，它包含前一个块的哈希值。这很重要，因为它可以确保区块链是不可变的，并且没有恶意参与者可以更新，删除或向链中添加任何数据.
立即阅读：为何区块链将改变世界?
将交易添加到区块
了解了区块的结构之后，现在让我们学习如何向区块添加交易。它的代码如下.
def new_transaction（self）：＃此函数将新事务添加到已存在的事务中 """这将创建一个新事务，该事务将发送到下一个块。它将包含三个变量，包括发件人，收件人和金额 """ self.current_transactions.append（{‘sender’：发件人，’recipient’：收件人’amount’：amount，}）return self.last_block [‘index’] + 1如您所见，它只是在current_transaction列表后面附加了一个包含三个变量的对象→发件人，收件人，金额.
一旦添加完成，该方法然后将块索引发送到链。这是将要开采的下一个区块.
创建新块
在开始创建新块之前，我们需要创建创世块。为此，我们需要使用以下简单的代码行.
self.new_block（previous_hash = 1，proof = 100）
该行应添加到您的Blockchain类中.
对于new_block（）方法，您需要发送两个变量作为其参数。它包括证明和previous_hash.
现在，让我们看一下下面的new_block（）方法.
def new_block（self，proof，previous_hash = None）：＃此函数创建新块，然后添加到现有链中 """此方法将包含两个参数证明，即先前的哈希""" 块= {‘索引’：len（self.chain）+ 1，’timestamp’：time（），’证明’：证明，previous_hash：previous_hash或self.hash（self.chain [-1]），}
＃设置当前交易清单为空.
self.current_transactions = [] self.chain.append（block）返回块
让我们解释一下new_block的代码。我们创建一个包含三个重要参数的阻止列表。定义它们之后，我们还要编写代码以重置current_transaction列表，然后将该块附加到链中。当new_block方法被调用时，返回该块.
立即阅读：新手指南：什么是以太坊经典?
我们还要在下面定义last_block方法.
@财产
def last_block（）：
＃调用并返回链的最后一块
返回self.chain [-1]
同样，hash（）方法的代码如下：
def hash（block）：＃用于散列一个块 """以下代码将创建SHA-256块哈希，并确保字典已排序""" block_string = json.dumps（block，sort_keys = True）.encode（）返回hashlib.sha256（block_string）.hexdigest（）如果您将所有代码组合到现在，我们将拥有以下blockchain.py。在下面检查.
class Blockchain（object）：def __init __（self）：self.chain = [] self.current_transactions = [] self.new_block（previous_hash = 1，proof = 100）def new_block（self，proof，previous_hash = None）：＃此函数创建新块，然后将其添加到现有链中 """此方法将包含两个参数证明，即先前的哈希""" block = {‘index’：len（self.chain）+ 1，’timestamp’：time（），’proof’：证明，previous_hash：previous_hash或self.hash（self.chain [-1]），}＃设置当前交易清单为空。 self.current_transactions = [] self.chain.append（block）返回块def new_transaction（self）：＃此函数将新事务添加到已存在的事务中 """这将创建一个新事务，该事务将发送到下一个块。它将包含三个变量，包括发件人，收件人和金额 """ self.current_transactions.append（{‘sender’：发送者，’recipient’：接收者，’amount’：金额，}）return self.last_block [‘index’] + 1 @staticmethod def hash（block）：＃用于哈希一个街区 """以下代码将创建SHA-256块哈希，并确保字典已排序""" block_string = json.dumps（block，sort_keys = True）.encode（）返回hashlib.sha256（block_string）.hexdigest（）@property def last_block（self）：＃调用并返回链的最后一块返回self.chain [ -1]
工作量证明的实施
我们构建blockchain.py的下一步是工作量证明的实现.
那么，什么是工作证明？这是一种共识方法，用于向链中添加新块。这对矿工构成了挑战，一旦矿工解决了问题，就可以对该区块进行验证。作为回报，矿工会根据问题的复杂性获得奖励.
比特币的工作证明被称为Hashcash。它确保比特币网络共识按预期工作.
另请阅读：共识算法：区块链技术的根源
让我们定义一个proof_of_work（）方法。该方法将是Blockchain类的一部分.
defproof_of_work（自己，last_proof）： """此方法是实现共识算法的地方。它带有两个参数，包括self和last_proof""" 在self.valid_proof（last_proof，proof）为False时，证明= 0：证明+ = 1返回证明@staticmethod def valid_proof（last_proof，证明）： """此方法验证块""" guess = f'{last_proof} {proof}’。encode（）guess_hash = hashlib.sha256（guess）.hexigest（）返回guess_hash [：4] == "0000"
第一个proof_of_work方法很简单；它只是将证明设置为0，然后运行while循环以运行valid_proof方法。如果为False，则在证明中添加一个.
您可以通过添加更多零来增加哈希的难度.
这导致我们到Blockchain.py的结尾。我们的代码如下.
class Blockchain（object）：def __init __（self）：self.chain = [] self.current_transactions = [] self.new_block（previous_hash = 1，proof = 100）defproof_of_work（self，last_proof）： """此方法是实现共识算法的地方。它带有两个参数，包括self和last_proof""" 在self.valid_proof（last_proof，proof）为False时，证明= 0：证明+ = 1返回证明@staticmethod def valid_proof（last_proof，证明）： """此方法验证块""" guess = f'{last_proof} {proof}’。encode（）guess_hash = hashlib.sha256（guess）.hexigest（）返回guess_hash [：4] == "0000" def new_block（self，proof，previous_hash = None）：＃此函数创建新块，然后添加到现有链中 """此方法将包含两个参数证明，即先前的哈希""" block = {‘index’：len（self.chain）+ 1，’timestamp’：time（），’proof’：证明，previous_hash：previous_hash或self.hash（self.chain [-1]），}＃设置当前交易清单为空。 self.current_transactions = [] self.chain.append（block）返回块def new_transaction（self）：＃此函数将新事务添加到已存在的事务中 """这将创建一个新的事务，该事务将发送到下一个块。它将包含三个变量，包括发件人，收件人和金额 """ self.current_transactions.append（{‘sender’：发件人，’recipient’：收件人，’amount’：金额，}）
返回self.last_block [‘index’] + 1
@staticmethod
def hash（block）：
＃用于散列块
“”“以下代码将创建SHA-256块哈希，并确保字典已排序””””
block_string = json.dumps（block，sort_keys = True）.encode（）
返回hashlib.sha256（block_string）.hexdigest（）
@财产
def last_block（）：
＃调用并返回链的最后一块
返回self.chain [-1]
2. API集成
太好了，我们创建了一个可行的区块链！现在，要有效使用它，我们需要创建一个API（应用程序编程接口）.
为此，我们将使用流行的Python框架：Flask.
Flask是一个微框架，这意味着它是轻量级的，您可以添加所需的库。它还使您可以轻松创建Python函数端点.
要创建API，我们首先需要确保我们的区块链可以通过HTTP接受请求。为此，我们必须创建更多方法.
现在，我们将修改blockchain.py.
＃创建应用节点app = Flask（__ name__）node_identifier = str（uuid4（））。replace（’-‘，”）＃初始化区块链blockchain = Blockchain（）@ app.route（’/ mine’，方法= [ ‘GET’]）def mine（）：返回 "挖一个新块" @ app.route（’/ transactions / new’，Methods = [‘POST’]）def new_transaction（）：返回 "添加新交易" @ app.router（’/ chain’，Methods = [‘GET’]）def full_chain（）：response = {‘chain’：区块链.chain，’length’：len（blockchain.chain）}返回jsonify（response） ，如果__name__ ==’__main__’，则为200：app.run（host ="0.0.0.0", 端口= 5000）
该代码在大多数情况下是不言自明的。我们首先进行节点初始化。接下来，我们创建一个随机节点。完成后，我们将初始化我们的Blockchain类。完成后，我们需要创建以下三个端点.
- / mine端点
- / transactions /新端点
- /链端点
最后，我们在5000端口上运行服务器.
该应用程序现已创建完毕。我们需要做的就是创建交易类方法.
@ app.route（’/ transactions / new’，Methods = [‘POST’]）def new_transaction（）：values = request.get_json（）＃检查所需数据是否存在= [‘sender’，’接收者’，’数量’]（如果不是全部）（返回k中的k个值，必填）：返回’Missing values’，400＃创建一个新的交易索引= blockchain.new_transaction（values [‘sender’]，values [‘recipient’ ，values [‘amount’]]）response = {‘message’：f’交易已计划添加到块号{index}’} return jsonify（response），201
另请阅读：这是您需要了解的有关区块链工作证明的知识
挖矿端点
我们要创建的最后一个端点是挖掘端点。为此，我们必须确保它执行以下三件事.
- 工作量证明的计算
- 伪造新的区块链，然后将其添加到链中
- 奖励矿工的工作
@ app.route（’/ mine’，Methods = [‘GET’]）def mine（）： """在这里，我们使工作证明算法起作用""" last_block =区块链。last_blocklast_proof = last_block [‘proof’]证明= blockchain.proof_of_work（last_proof）＃奖励矿工的贡献。 0表示已开采新硬币区块链。new_transaction（sender ="0", 收件人= node_identifier，数量= 1，）＃现在创建新块并将其添加到链中previous_hash = blockchain.hash（last_block）block = blockchain.new_block（proof，previous_hash）response = {‘message’：’新块已伪造”，“索引”：block [“ index”]，“交易”：block [“ transactions”]，“ proof”：block [“ proof”]，“ previous_hash”：block [“ previous_hash”]}返回jsonify（response），200
立即阅读：新手指南：什么是AION？世界第一第三代区块链网络
3.区块链互动
最后一步是与区块链进行交互。我们将使用Postman通过我们刚创建的API与区块链网络进行交互.
在Python控制台上运行以下代码
python的blockchain.py
结论
这导致我们结束了如何构建区块链的工作。希望以上步骤和代码能帮助您使用Python构建区块链。因此，如果您是新手并且有志于在区块链中发展事业，我们建议您从我们的免费区块链基础知识课程开始您的区块链事业。选择我们作为您的学习伙伴，直到您找不到理想的工作，我们都会一直陪伴着您.
那么，您如何看待区块链及其实现？在下面发表评论，让我们知道.