比特幣:國外大牛教你如何用Python開發一個簡單的區塊鏈數據結構_honey幣充值不到賬

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。

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。

說不多說，下面就進入正題！

百度區塊鏈總經理：中國區塊鏈應用領域比國外范圍廣:在2020年中國國際服務貿易交易會上，百度區塊鏈總經理肖偉指出，不同于互聯網的發展，中國介入區塊鏈技術的時間不比國外晚，而國外區塊鏈技術主要在金融領域展開，他們的行業寬度沒有中國強。中國區塊鏈應用不僅在金融領域取得了成就，在政務治理、版權保護、農業溯源、醫保核實等方面也都成熟落地。（中國新聞網）[2020/9/9]

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。

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。

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。

法國外貿銀行：目前歐洲股價很便宜:歐洲央行將財政赤字貨幣化，將導致貨幣數量大幅增加，這既涉及央行貨幣，也涉及非銀商業機構持有的貨幣，該過程還將引發投資組合再平衡效應。由于投資組合中現金的比重過高，這些資金將再投資于包括股票在內的其它資產類別，從而推高這些資產的價格。考慮到非銀行經濟主體所持有的M2貨幣數量的壓力，恢復以前的投資組合權重將導致股價在基本面因素的基礎上上漲20%。（金十）[2020/8/17]

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：

聲音 | 接近監管人士：不管公司主體設在國內還是國外，只要涉及提供非法交易通道的行為均要被嚴懲:12月18日，一則關于“深圳加快虛擬代幣交易整頓，8家涉嫌發幣企業被約談”的消息，北京商報表示，從多方確認該消息屬實，其中，有企業回應已注銷國內公司主體并轉戰海外，還有企業則稱并未涉及發幣業務，僅提供服務。對此情況，一接近監管人士表示，當前，虛擬代幣整頓仍然保持高壓態勢。不管公司主體設在國內還是國外，只要涉及到為國內消費者提供非法交易通道，就要被嚴懲。此外，不僅針對發幣企業主體，且為注冊在境外的虛擬代幣交易平臺提供引流、服務以及資金通道的企業均要打擊。

前述人士透露，“當前，監管針對在境外架設服務器，但對境內居民提供虛擬代幣交易的行為仍在進一步加強整治，主要通過支付結算方面發現問題、切斷端口、從嚴打擊。在全國范圍主要由央行牽頭，地方具體清理整頓則由金融局開展，聯合、稅務等手段進行排查。整體原則是，任何虛擬代幣交易行為均不允許；配合支持虛擬代幣交易的任何附屬行為也均屬違法，不管怎么變形，均要被嚴打。（北京商報）[2019/12/20]

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：

動態 | 德國外賣平臺接受比特幣免手續費付款:據dailyhodl消息，德國在線食品配送平臺Lieferando.de已經擴展到超過1.3萬家餐廳，并接受比特幣付款。在線客戶可以使用比特幣，信用卡，Sofort或PayPal付款。使用比特幣付款時，該公司表示不會收取任何手續費用，而使用PayPal和信用卡支付費用則需要額外支付6％。[2019/1/28]

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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：

“比特幣支付”、“區塊鏈服務”域名均以六位數的價格國外易主:據外媒報道，近日域名paybit.de和blockchainservice.com分別以28,152美元和20,250美元成交。域名paybit.de成交價約合人民幣18萬元，主體包含英文單詞“pay”，有“支付、付款”的含義，以及單詞“bit”（比特幣）；后綴.de是德國國別域名，是世界上目前注冊量較大的國別后綴，有著不錯的市場基礎。整體而言，該域名勝在含義不俗，既是一枚支付類域名，可用于支付類終端；又可視作比特幣行業域名，搭建比特幣交易平臺價值不錯。除了“比特幣支付”域名外，“區塊鏈”相關域名blockchainservice.com則以20,250美元成交，約合人民幣13萬元。該域名由三個英文單詞組合而成，譯為“區塊鏈服務”，很適合搭建區塊鏈資訊服務平臺。[2018/1/22]

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->

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

來源?

|Medium

作者|arjunaskykok

整理/?Aholiab

出品|?區塊鏈大本營

Tags：區塊鏈HONYTH比特幣區塊鏈的未來發展前景數字化研究honey幣充值不到賬ZYTH COIN比特幣背后是誰控制的

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