YTH:國外大牛教你 如何用Python開發一個簡單的區塊鏈數據結構| 建議收藏_國內區塊鏈公司前十排名

來源|Medium作者|arjunaskykok整理/Aholiab出品|區塊鏈大本營

根據IEEE此前的一項調查，Python已成為最受開發者歡迎的語言之一。由于其對于技術小白天然友好的特性，以及不斷更新的新功能。Python越來越受到國內外開發者的喜愛。越來越多被用于獨立、大型項目的開發開始使用Python。

20世紀90年代初荷蘭人GuidovanRossum為了打發圣誕節的無趣，決心開發一個新的腳本解釋程序，作為ABC語言的一種繼承。

之所以選中Python作為該編程語言的名字，是取自英國20世紀70年代首播的電視喜劇《蒙提.派森的飛行馬戲團》。

對于區塊鏈開發者來說，Python也是十分實用的語言之一。今天，我們就Python開發一個簡單的區塊鏈數據結構。

63%的以太坊交易區塊現在符合美國外國資產控制辦公室的要求:金色財經報道，符合美國外國資產控制辦公室（OFAC）制裁的最大提取價值服務的受歡迎程度繼續增長，所有區塊的63%都符合規定。

這些中繼器中使用最廣泛的--占MEV區塊總市場的近49%--是Flashbots，它說它將忽略來自交易混合服務Tornado Cash的交易，后者在今年早些時候被美國政府制裁了。自The Merge以來，越來越多的股權證明參與者選擇使用服務提供商來獲取驗證獎勵。這一趨勢帶來的整合，加上Flashbots的主導地位，導致符合OFAC要求的區塊越來越多。（the block）[2022/10/27 11:46:45]

在這篇文章中，一方面我們會對區塊鏈數據結構的基本概念進行講解，例如哈希的工作原理，另一方面，也會以實際代碼來構建一個區塊鏈基本的數據結構，讓你對區塊鏈和Python的基礎有個基本的理解。

IPFS100.com CEO佟揚：Filecoin應用可能會在國外首先落地:IPFS100.com現場報道，8月3日，由IPFS100.com主辦，CapitalN節點咨詢承辦，金色算力云聯合主辦，深圳市先河系統技術有限公司金牌贊助，逆熵科技銀牌贊助，金色財經作為聯合主辦媒體的星際漫游指南·逐鹿中原·IPFS技術與應用研討論壇在鄭州舉行。

在以《IPFS國內市場VS國外市場》為主題的高峰對話中，金色財經合伙人、IPFS100.com CEO佟揚表示，Filecoin應用到的技術比較復雜，其愿景也非常大，但短期內Filecoin可能很難大規模的應用落地。我們看到區塊鏈發展到現在，也沒有像支付寶一樣的企業級應用落地。不過如果僅僅是應用在數據存儲領域，Filecoin可能會在海外有更好的應用場景，因為在隱私類數據上，國內的存儲和傳輸都會受到很多限制。國內更適合建設一些與分布式存儲技術相關的基礎設施，比如IDC機房。[2020/8/4]

說不多說，下面就進入正題！

動態 | 孟加拉國計劃向國外派遣100名IT畢業生，以提高分布式賬本等領域的專業技能:據cointelegraph報道，孟加拉國當局計劃向國外派遣100名新的IT畢業生，以提高分布式賬本技術、人工智能、機器學習和網絡安全等領域的專業技能。據報道，該計劃將由與印度信貸額度相關聯的政府基金提供資金，用于建立12個地區ICT和高科技園區。該項目基金價值179.6億孟加拉國塔卡(2.08億美元)，于2017年7月啟動實施，將持續到2020年6月。[2019/8/5]

從哈希函數說起

在區塊鏈中，數據結構是十分重要的基本組成部分，尤其是比特幣。雖然單一的數據結構無法構建成加密數字貨幣，但理解數據結構對于理解區塊鏈的基本原理是非常有益處的。

但在講數字結構之前，我們還是先從哈希講起，以比特幣的SHA-256哈希函數為例，講講如何利用Python去實現哈希的運算。

聲音 | 國家外匯管理局總會計師：有支付機構跨境向我國外貿企業提供支付服務 進行比特幣、ICO交易:據和訊新聞消息，5月29日，在“2019金融街論壇年會”上，國家外匯管理局總會計師孫天琦表示，在我國實踐中，“跨境交付”模式下跨境金融服務快速發展，“跨境交付”模式跨境金融服務便利了支付結算服務等金融服務，但也有一些非法的跨境金融服務摻雜其中。有境內居民跨境炒股票、期貨和貴金屬，支付機構跨境向我國外貿企業提供支付服務，進行比特幣、ICO交易，通過互聯網、APP等參與境外賭博、賭球等現象。[2019/5/30]

哈希函數，又稱散列算法，是一種從任何一種數據中創建小的數字“指紋”的方法。散列函數把消息或數據壓縮成摘要，使得數據量變小，將數據的格式固定下來。該函數將數據打亂混合，重新創建一個叫做散列值的指紋。散列值通常用一個短的隨機字母和數字組成的字符串來代表。

國外媒體：下一代家將成為數字貨幣最大的支持者:國外有媒體發文認為，下一代家將成為數字貨幣最大的支持者。并列舉了支持數字貨幣的年輕家，如美國36歲的共和黨參議院候選人Austin Petersen、曾競選美國新罕布什爾州州長的32歲的Andrew Hemingway 、29歲正在競選國會議員的民主黨人Patrick Nelson，28歲的意大利的Gian Luca Comandini。文章稱親數字貨幣的年輕家正在出現，但形成氣候還需要4到6年，但全世界的議會早晚會充斥著支持比特幣的家。[2018/3/4]

對于任意長度的消息，SHA256都會產生一個256bit長的哈希值，稱作消息摘要。

這個摘要相當于是個長度為32個字節的數組，通常用一個長度為64的十六進制字符串來表示。

來看一個例子：

這句話，經過哈希函數SHA256后得到的哈希值為：

說回SHA-256，說白了，它就是一個哈希函數。那么我們如何用Python來實現呢？下面代碼展示了用Python實現「helloworld」的過程：

看到這里你可能會問，SHA-256中的「256」究竟是什么意思？哈希算法是一個將任意文本轉換為一個256位隨機二進制字符串的過程。在上面的例子中，「helloworld」是一個11位的字符，經過哈希運算以后，變成了這樣的一串字符：

b94d27b9934d3e08a52e52d7da7dabfac484efe37a5380ee9088f7ace2efcde9

同樣，即使我的文本長度不是11位，生成的字符數也是一樣的。例如：

在上面例子中，「Iamthebestpresident.Ever.」，哈希運算之后的字符串一樣為64位。就算輸入的文本是100位，哈希運算后的字符位數也是64位。

之所以這樣，是因為字符是16進制的，如果我們把這樣的字符串轉換為2進制，那么就會得到一個256位的2進制字符串。如下圖所示：

這就是SHA-256中，256這個數字的由來。

接下來我們就來看看哈希算法有哪些特征。哈希的特征之一就是「無沖突原則」。這個原則是指要得到一個256位的2進制字符串，顯然有不止一個輸入可以做到。

因為256位的輸出長度是固定的，但輸入的長度卻沒有限制，所以輸入的范圍要遠大于輸出，只要能夠窮盡輸入，就有可能得到2個一樣的256位的輸出。

話雖如此，不過要找到這樣兩個輸入的難度卻很大。即使是輸入上改動了一點，輸出的結果都會完全不同。如下圖所示：

所以，想要找到2中一樣的輸出的唯一方法，是窮盡所有的字幕、數字組合，這幾乎無法做到。幾率為2的256次方。

這是個多大的數字？展開來就是醬嬸兒的：

115792089237316195423570985008687907853269984665640564039457584007913129639936

幾乎相當于10的77次方。這是個什么概念？在460億光年的宇宙內，可見的原子數量也只有10的78次方。這個數字幾乎相當于宇宙內的原子數量！

要運算這個數字需要多長時間？以英偉達Geforce1080Ti顯卡，浮點運算11.3的算力來運算，每個哈希需要運算3000次，以每秒鐘3766666666個哈希的速度來運算，找到兩個相同的哈希運算結果，需要計算2的128次方個哈希。地球上所有的人一起計算，需要的時間如下：

這比地球存在的實時間都要長。

用Python創建第一個區塊

了解了什么是哈希，我們接著就來說說什么是區塊。實際上，區塊鏈就是一個互相連接的序列。我們接下來創建第一個區塊，也稱為「創世區塊」。代碼如下所示：

區塊鏈中會包含交易，交易很好理解，就是誰轉了多少錢給誰。我們把區塊進行序列，這樣它就可以進行哈希運算：

這樣，我們就得到了另一個區塊，我們姑且稱它為「區塊2」：

再對區塊2進行哈希運算：

得到了「區塊3」。

再對區塊3進行哈希運算，得到了「區塊4」。

這樣一來，想要確定區塊上的數據沒有被篡改，我只需要檢查最后一個區塊的哈希就行了。而不是從創世區塊開始檢查。這一原理也杜絕了區塊鏈上數據被攢該的可能。

通過以上代碼，可以得到下面結果：

這樣，用Python實現簡單的區塊鏈開發的演示就結束了。Python是一門強大的語言，區塊鏈是一個強大的信用工具，這兩者結合，勢必能創造出新的可能性。

怎么樣，今天的內容你都學會了嗎？還想看哪些技術教程，歡迎留言告訴營長！

參考鏈接：

https://medium.com/coinmonks/building-a-simple-blockchain-data-structure-with-python-e7ebd448647a

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

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