用Python從零開始創(chuàng)建區(qū)塊鏈

本文主要內(nèi)容翻譯自Learn Blockchains by Building One

作者認(rèn)為最快的學(xué)習(xí)區(qū)塊鏈的方式是自己創(chuàng)建一個(gè),本文就跟隨作者用Python來創(chuàng)建一個(gè)區(qū)塊鏈。

對(duì)數(shù)字貨幣的崛起感到新奇的我們,并且想知道其背后的技術(shù)——區(qū)塊鏈?zhǔn)窃鯓訉?shí)現(xiàn)的。

但是完全搞懂區(qū)塊鏈并非易事,我喜歡在實(shí)踐中學(xué)習(xí),通過寫代碼來學(xué)習(xí)技術(shù)會(huì)掌握得更牢固。通過構(gòu)建一個(gè)區(qū)塊鏈可以加深對(duì)區(qū)塊鏈的理解。

準(zhǔn)備工作

本文要求讀者對(duì)Python有基本的理解,能讀寫基本的Python,并且需要對(duì)HTTP請(qǐng)求有基本的了解。

我們知道區(qū)塊鏈?zhǔn)怯蓞^(qū)塊的記錄構(gòu)成的不可變、有序的鏈結(jié)構(gòu),記錄可以是交易、文件或任何你想要的數(shù)據(jù),重要的是它們是通過哈希值(hashes)鏈接起來的。在開始本文之前,我先簡(jiǎn)單介紹一下區(qū)塊鏈的記賬原理。

區(qū)塊鏈記賬原理

區(qū)塊鏈(1.0)是一個(gè)基于密碼學(xué)安全的分布式賬本,是一個(gè)方便驗(yàn)證,不可篡改的賬本。
通常認(rèn)為與智能合約相結(jié)合的區(qū)塊鏈為區(qū)塊鏈2.0, 如以太坊是典型的區(qū)塊鏈2.0
很多人只了解過比特幣,不知道區(qū)塊鏈,比特幣實(shí)際是一個(gè)使用了區(qū)塊鏈技術(shù)的應(yīng)用,只是比特幣當(dāng)前太熱,把區(qū)塊鏈技術(shù)的光芒給掩蓋了。區(qū)塊鏈才是未來,期望各位開發(fā)人員少關(guān)心幣價(jià),多關(guān)心技術(shù)。
本文將講解區(qū)塊鏈1.0技術(shù)是如何實(shí)現(xiàn)的。

哈希函數(shù)

在講區(qū)塊鏈記賬之前,先說明一下哈希函數(shù)。
哈希函數(shù):Hash(原始信息) = 摘要信息
原始信息可以是任意的信息, hash之后會(huì)得到一個(gè)簡(jiǎn)短的摘要信息

哈希函數(shù)有幾個(gè)特點(diǎn):

  • 同樣的原始信息用同一個(gè)哈希函數(shù)總能得到相同的摘要信息
  • 原始信息任何微小的變化都會(huì)哈希出面目全非的摘要信息
  • 從摘要信息無法逆向推算出原始信息

舉例說明:
Hash(張三借給李四100萬,利息1%,1年后還本息 …..) = AC4635D34DEF
賬本上記錄了AC4635D34DEF這樣一條記錄。

可以看出哈希函數(shù)有4個(gè)作用:

  • 簡(jiǎn)化信息
    很好理解,哈希后的信息變短了。
  • 標(biāo)識(shí)信息
    可以使用AC4635D34DEF來標(biāo)識(shí)原始信息,摘要信息也稱為原始信息的id。
  • 隱匿信息
    賬本是AC4635D34DEF這樣一條記錄,原始信息被隱匿。
  • 驗(yàn)證信息
    假如李四在還款時(shí)欺騙說,張三只借給李四10萬,雙方可以用AC4635D34DEF來驗(yàn)證原始信息

哈希函數(shù)的這4個(gè)作用在區(qū)塊鏈技術(shù)里有廣泛的運(yùn)用。(哈希函數(shù)是一組函數(shù)或算法,以后會(huì)發(fā)文章專門介紹哈希)

區(qū)塊鏈記賬方法

假設(shè)有一個(gè)賬頁序號(hào)為0的賬頁交易記錄如下:

屏幕快照 2018-02-27 下午8.53.14.png

記賬時(shí)間為:2017-10-22 10:22:02

區(qū)塊鏈在記賬是會(huì)把賬頁信息(包含序號(hào)、記賬時(shí)間、交易記錄)作為原始信息進(jìn)行Hash, 得到一個(gè)Hash值,如:787635ACD, 用函數(shù)表示為:

Hash(序號(hào)0、記賬時(shí)間、交易記錄) = 787635ACD

賬頁信息和Hash值組合在一起就構(gòu)成了第一個(gè)區(qū)塊。

比特幣系統(tǒng)里約10分鐘記一次賬,即每個(gè)區(qū)塊生成時(shí)間大概間隔10分鐘

在記第2個(gè)賬頁的時(shí)候,會(huì)把上一個(gè)塊的Hash值和當(dāng)前的賬頁信息一起作為原始信息進(jìn)行Hash,即:

Hash(上一個(gè)Hash值、序號(hào)1、記賬時(shí)間、交易記錄) = 456635BCD

這樣第2個(gè)區(qū)塊不僅包含了本賬頁信息,還間接的包含了第一個(gè)區(qū)塊的信息。依次按照此方法繼續(xù)記賬,則最新的區(qū)塊總是間接包含了所有之前的賬頁信息。

所有這些區(qū)塊組合起來就形成了區(qū)塊鏈,這樣的區(qū)塊鏈就構(gòu)成了一個(gè)便于驗(yàn)證(只要驗(yàn)證最后一個(gè)區(qū)塊的Hash值就相當(dāng)于驗(yàn)證了整個(gè)賬本),不可更改(任何一個(gè)交易信息的更改,會(huì)讓所有之后的區(qū)塊的Hash值發(fā)生變化,這樣在驗(yàn)證時(shí)就無法通過)的總賬本。

環(huán)境準(zhǔn)備

環(huán)境準(zhǔn)備,確保已經(jīng)安裝Python3.6+, pip , Flask, requests
安裝方法:

pip install Flask==0.12.2 requests==2.18.4

同時(shí)還需要一個(gè)HTTP客戶端,比如Postman或其它客戶端。

開始創(chuàng)建Blockchain

新建一個(gè)文件 blockchain.py

Blockchain類

首先創(chuàng)建一個(gè)Blockchain類,在構(gòu)造函數(shù)中創(chuàng)建了兩個(gè)列表,一個(gè)用于儲(chǔ)存區(qū)塊鏈,一個(gè)用于儲(chǔ)存交易。

以下是Blockchain類的框架:

class Blockchain(object):
    def __init__(self):
        self.chain = []
        self.current_transactions = []
        
    def new_block(self):
        # Creates a new Block and adds it to the chain
        pass
    
    def new_transaction(self):
        # Adds a new transaction to the list of transactions
        pass
    
    @staticmethod
    def hash(block):
        # Hashes a Block
        pass

    @property
    def last_block(self):
        # Returns the last Block in the chain
        pass

Blockchain類用來管理鏈條,它能存儲(chǔ)交易,加入新塊等,下面我們來進(jìn)一步完善這些方法。

塊結(jié)構(gòu)

每個(gè)區(qū)塊包含屬性:索引(index),Unix時(shí)間戳(timestamp),交易列表(transactions),工作量證明(稍后解釋)以及前一個(gè)區(qū)塊的Hash值。

以下是一個(gè)區(qū)塊的結(jié)構(gòu):

block = {
    'index': 1,
    'timestamp': 1506057125.900785,
    'transactions': [
        {
            'sender': "8527147fe1f5426f9dd545de4b27ee00",
            'recipient': "a77f5cdfa2934df3954a5c7c7da5df1f",
            'amount': 5,
        }
    ],
    'proof': 324984774000,
    'previous_hash': "2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e1b161e5c1fa7425e73043362938b9824"
}

到這里,區(qū)塊鏈的概念就清楚了,每個(gè)新的區(qū)塊都包含上一個(gè)區(qū)塊的Hash,這是關(guān)鍵的一點(diǎn),它保障了區(qū)塊鏈不可變性。如果攻擊者破壞了前面的某個(gè)區(qū)塊,那么后面所有區(qū)塊的Hash都會(huì)變得不正確。

加入交易

接下來我們需要添加一個(gè)交易,來完善下new_transaction方法

class Blockchain(object):
    ...
    
    def new_transaction(self, sender, recipient, amount):
        """
        生成新交易信息,信息將加入到下一個(gè)待挖的區(qū)塊中
        :param sender: <str> Address of the Sender
        :param recipient: <str> Address of the Recipient
        :param amount: <int> Amount
        :return: <int> The index of the Block that will hold this transaction
        """

        self.current_transactions.append({
            'sender': sender,
            'recipient': recipient,
            'amount': amount,
        })

        return self.last_block['index'] + 1

方法向列表中添加一個(gè)交易記錄,并返回該記錄將被添加到的區(qū)塊(下一個(gè)待挖掘的區(qū)塊)的索引,等下在用戶提交交易時(shí)會(huì)有用。

創(chuàng)建新塊

當(dāng)Blockchain實(shí)例化后,我們需要構(gòu)造一個(gè)創(chuàng)世塊(沒有前區(qū)塊的第一個(gè)區(qū)塊),并且給它加上一個(gè)工作量證明。
每個(gè)區(qū)塊都需要經(jīng)過工作量證明,俗稱挖礦,稍后會(huì)繼續(xù)講解。

為了構(gòu)造創(chuàng)世塊,我們還需要完善new_block(), new_transaction() 和hash() 方法:

import hashlib
import json
from time import time


class Blockchain(object):
    def __init__(self):
        self.current_transactions = []
        self.chain = []

        # Create the genesis block
        self.new_block(previous_hash=1, proof=100)

    def new_block(self, proof, previous_hash=None):
        """
        生成新塊
        :param proof: <int> The proof given by the Proof of Work algorithm
        :param previous_hash: (Optional) <str> Hash of previous Block
        :return: <dict> New Block
        """

        block = {
            'index': len(self.chain) + 1,
            'timestamp': time(),
            'transactions': self.current_transactions,
            'proof': proof,
            'previous_hash': previous_hash or self.hash(self.chain[-1]),
        }

        # Reset the current list of transactions
        self.current_transactions = []

        self.chain.append(block)
        return block

    def new_transaction(self, sender, recipient, amount):
        """
        生成新交易信息,信息將加入到下一個(gè)待挖的區(qū)塊中
        :param sender: <str> Address of the Sender
        :param recipient: <str> Address of the Recipient
        :param amount: <int> Amount
        :return: <int> The index of the Block that will hold this transaction
        """
        self.current_transactions.append({
            'sender': sender,
            'recipient': recipient,
            'amount': amount,
        })

        return self.last_block['index'] + 1

    @property
    def last_block(self):
        return self.chain[-1]

    @staticmethod
    def hash(block):
        """
        生成塊的 SHA-256 hash值
        :param block: <dict> Block
        :return: <str>
        """

        # We must make sure that the Dictionary is Ordered, or we'll have inconsistent hashes
        block_string = json.dumps(block, sort_keys=True).encode()
        return hashlib.sha256(block_string).hexdigest()

通過上面的代碼和注釋可以對(duì)區(qū)塊鏈有直觀的了解,接下來我們看看區(qū)塊是怎么挖出來的。

理解工作量證明

新的區(qū)塊依賴工作量證明算法(PoW)來構(gòu)造。PoW的目標(biāo)是找出一個(gè)符合特定條件的數(shù)字,這個(gè)數(shù)字很難計(jì)算出來,但容易驗(yàn)證。這就是工作量證明的核心思想。

為了方便理解,舉個(gè)例子:

假設(shè)一個(gè)整數(shù) x 乘以另一個(gè)整數(shù) y 的積的 Hash 值必須以 0 結(jié)尾,即 hash(x * y) = ac23dc…0。設(shè)變量 x = 5,求 y 的值?

用Python實(shí)現(xiàn)如下:

from hashlib import sha256
x = 5
y = 0  # y未知
while sha256(f'{x*y}'.encode()).hexdigest()[-1] != "0":
    y += 1
print(f'The solution is y = {y}')

結(jié)果是y=21. 因?yàn)椋?/p>

hash(5 * 21) = 1253e9373e...5e3600155e860

在比特幣中,使用稱為Hashcash的工作量證明算法,它和上面的問題很類似。礦工們?yōu)榱藸?zhēng)奪創(chuàng)建區(qū)塊的權(quán)利而爭(zhēng)相計(jì)算結(jié)果。通常,計(jì)算難度與目標(biāo)字符串需要滿足的特定字符的數(shù)量成正比,礦工算出結(jié)果后,會(huì)獲得比特幣獎(jiǎng)勵(lì)。
當(dāng)然,在網(wǎng)絡(luò)上非常容易驗(yàn)證這個(gè)結(jié)果。

實(shí)現(xiàn)工作量證明

讓我們來實(shí)現(xiàn)一個(gè)相似PoW算法,規(guī)則是:尋找一個(gè)數(shù) p,使得它與前一個(gè)區(qū)塊的 proof 拼接成的字符串的 Hash 值以 4 個(gè)零開頭。

import hashlib
import json

from time import time
from uuid import uuid4


class Blockchain(object):
    ...
        
    def proof_of_work(self, last_proof):
        """
        簡(jiǎn)單的工作量證明:
         - 查找一個(gè) p' 使得 hash(pp') 以4個(gè)0開頭
         - p 是上一個(gè)塊的證明,  p' 是當(dāng)前的證明
        :param last_proof: <int>
        :return: <int>
        """

        proof = 0
        while self.valid_proof(last_proof, proof) is False:
            proof += 1

        return proof

    @staticmethod
    def valid_proof(last_proof, proof):
        """
        驗(yàn)證證明: 是否hash(last_proof, proof)以4個(gè)0開頭?
        :param last_proof: <int> Previous Proof
        :param proof: <int> Current Proof
        :return: <bool> True if correct, False if not.
        """

        guess = f'{last_proof}{proof}'.encode()
        guess_hash = hashlib.sha256(guess).hexdigest()
        return guess_hash[:4] == "0000"

衡量算法復(fù)雜度的辦法是修改零開頭的個(gè)數(shù)。使用4個(gè)來用于演示,你會(huì)發(fā)現(xiàn)多一個(gè)零都會(huì)大大增加計(jì)算出結(jié)果所需的時(shí)間。

現(xiàn)在Blockchain類基本已經(jīng)完成了,接下來使用HTTP requests來進(jìn)行交互。

Blockchain作為API接口

我們將使用Python Flask框架,這是一個(gè)輕量Web應(yīng)用框架,它方便將網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求映射到 Python函數(shù),現(xiàn)在我們來讓Blockchain運(yùn)行在基于Flask web上。

我們將創(chuàng)建三個(gè)接口:

  • /transactions/new 創(chuàng)建一個(gè)交易并添加到區(qū)塊
  • /mine 告訴服務(wù)器去挖掘新的區(qū)塊
  • /chain 返回整個(gè)區(qū)塊鏈

創(chuàng)建節(jié)點(diǎn)

我們的“Flask服務(wù)器”將扮演區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的一個(gè)節(jié)點(diǎn)。我們先添加一些框架代碼:

import hashlib
import json
from textwrap import dedent
from time import time
from uuid import uuid4

from flask import Flask


class Blockchain(object):
    ...


# Instantiate our Node
app = Flask(__name__)

# Generate a globally unique address for this node
node_identifier = str(uuid4()).replace('-', '')

# Instantiate the Blockchain
blockchain = Blockchain()


@app.route('/mine', methods=['GET'])
def mine():
    return "We'll mine a new Block"
  
@app.route('/transactions/new', methods=['POST'])
def new_transaction():
    return "We'll add a new transaction"

@app.route('/chain', methods=['GET'])
def full_chain():
    response = {
        'chain': blockchain.chain,
        'length': len(blockchain.chain),
    }
    return jsonify(response), 200

if __name__ == '__main__':
    app.run(host='0.0.0.0', port=5000)

簡(jiǎn)單的說明一下以上代碼:
第15行: 創(chuàng)建一個(gè)節(jié)點(diǎn).
第18行: 為節(jié)點(diǎn)創(chuàng)建一個(gè)隨機(jī)的名字.
第21行: 實(shí)例Blockchain類.
第24–26行: 創(chuàng)建/mine GET接口。
第28–30行: 創(chuàng)建/transactions/new POST接口,可以給接口發(fā)送交易數(shù)據(jù).
第32–38行: 創(chuàng)建 /chain 接口, 返回整個(gè)區(qū)塊鏈。
第40–41行: 服務(wù)運(yùn)行在端口5000上.

發(fā)送交易

發(fā)送到節(jié)點(diǎn)的交易數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下:

{
 "sender": "my address",
 "recipient": "someone else's address",
 "amount": 5
}

之前已經(jīng)有添加交易的方法,基于接口來添加交易就很簡(jiǎn)單了

import hashlib
import json
from textwrap import dedent
from time import time
from uuid import uuid4

from flask import Flask, jsonify, request

...

@app.route('/transactions/new', methods=['POST'])
def new_transaction():
    values = request.get_json()

    # Check that the required fields are in the POST'ed data
    required = ['sender', 'recipient', 'amount']
    if not all(k in values for k in required):
        return 'Missing values', 400

    # Create a new Transaction
    index = blockchain.new_transaction(values['sender'], values['recipient'], values['amount'])

    response = {'message': f'Transaction will be added to Block {index}'}
    return jsonify(response), 201

挖礦

挖礦正是神奇所在,它很簡(jiǎn)單,做了一下三件事:

  • 計(jì)算工作量證明PoW
  • 通過新增一個(gè)交易授予礦工(自己)一個(gè)幣
  • 構(gòu)造新區(qū)塊并將其添加到鏈中
import hashlib
import json

from time import time
from uuid import uuid4

from flask import Flask, jsonify, request

...

@app.route('/mine', methods=['GET'])
def mine():
    # We run the proof of work algorithm to get the next proof...
    last_block = blockchain.last_block
    last_proof = last_block['proof']
    proof = blockchain.proof_of_work(last_proof)

    # 給工作量證明的節(jié)點(diǎn)提供獎(jiǎng)勵(lì).
    # 發(fā)送者為 "0" 表明是新挖出的幣
    blockchain.new_transaction(
        sender="0",
        recipient=node_identifier,
        amount=1,
    )

    # Forge the new Block by adding it to the chain
    block = blockchain.new_block(proof)

    response = {
        'message': "New Block Forged",
        'index': block['index'],
        'transactions': block['transactions'],
        'proof': block['proof'],
        'previous_hash': block['previous_hash'],
    }
    return jsonify(response), 200

注意交易的接收者是我們自己的服務(wù)器節(jié)點(diǎn),我們做的大部分工作都只是圍繞Blockchain類方法進(jìn)行交互。到此,我們的區(qū)塊鏈就算完成了,我們來實(shí)際運(yùn)行下

運(yùn)行區(qū)塊鏈

你可以Postman 去和API進(jìn)行交互

啟動(dòng)server:

$ python blockchain.py
* Runing on http://127.0.0.1:5000/ (Press CTRL+C to quit)

讓我們通過請(qǐng)求 http://localhost:5000/mine 來進(jìn)行挖礦

image.png

通過post請(qǐng)求,添加一個(gè)新交易

image.png

在挖了兩次礦之后,就有3個(gè)塊了,通過請(qǐng)求 http://localhost:5000/chain 可以得到所有的塊信息。

{
  "chain": [
    {
      "index": 1,
      "previous_hash": 1,
      "proof": 100,
      "timestamp": 1506280650.770839,
      "transactions": []
    },
    {
      "index": 2,
      "previous_hash": "c099bc...bfb7",
      "proof": 35293,
      "timestamp": 1506280664.717925,
      "transactions": [
        {
          "amount": 1,
          "recipient": "8bbcb347e0634905b0cac7955bae152b",
          "sender": "0"
        }
      ]
    },
    {
      "index": 3,
      "previous_hash": "eff91a...10f2",
      "proof": 35089,
      "timestamp": 1506280666.1086972,
      "transactions": [
        {
          "amount": 1,
          "recipient": "8bbcb347e0634905b0cac7955bae152b",
          "sender": "0"
        }
      ]
    }
  ],
  "length": 3
}

一致性(共識(shí))

我們已經(jīng)有了一個(gè)基本的區(qū)塊鏈可以接受交易和挖礦。但是區(qū)塊鏈系統(tǒng)應(yīng)該是分布式的。既然是分布式的,那么我們究竟拿什么保證所有節(jié)點(diǎn)有同樣的鏈呢?這就是一致性問題,我們要想在網(wǎng)絡(luò)上有多個(gè)節(jié)點(diǎn),就必須實(shí)現(xiàn)一個(gè)一致性的算法。

注冊(cè)節(jié)點(diǎn)

在實(shí)現(xiàn)一致性算法之前,我們需要找到一種方式讓一個(gè)節(jié)點(diǎn)知道它相鄰的節(jié)點(diǎn)。每個(gè)節(jié)點(diǎn)都需要保存一份包含網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點(diǎn)的記錄。因此讓我們新增幾個(gè)接口:

  • /nodes/register 接收URL形式的新節(jié)點(diǎn)列表
  • /nodes/resolve 執(zhí)行一致性算法,解決任何沖突,確保節(jié)點(diǎn)擁有正確的鏈

我們修改下Blockchain的init函數(shù)并提供一個(gè)注冊(cè)節(jié)點(diǎn)方法:

...
from urllib.parse import urlparse
...


class Blockchain(object):
    def __init__(self):
        ...
        self.nodes = set()
        ...

    def register_node(self, address):
        """
        Add a new node to the list of nodes
        :param address: <str> Address of node. Eg. 'http://192.168.0.5:5000'
        :return: None
        """

        parsed_url = urlparse(address)
        self.nodes.add(parsed_url.netloc)

我們用 set 來儲(chǔ)存節(jié)點(diǎn),這是一種避免重復(fù)添加節(jié)點(diǎn)的簡(jiǎn)單方法。

實(shí)現(xiàn)共識(shí)算法

前面提到,沖突是指不同的節(jié)點(diǎn)擁有不同的鏈,為了解決這個(gè)問題,規(guī)定最長的、有效的鏈才是最終的鏈,換句話說,網(wǎng)絡(luò)中有效最長鏈才是實(shí)際的鏈。

我們使用一下的算法,來達(dá)到網(wǎng)絡(luò)中的共識(shí)

...
import requests


class Blockchain(object)
    ...
    
    def valid_chain(self, chain):
        """
        Determine if a given blockchain is valid
        :param chain: <list> A blockchain
        :return: <bool> True if valid, False if not
        """

        last_block = chain[0]
        current_index = 1

        while current_index < len(chain):
            block = chain[current_index]
            print(f'{last_block}')
            print(f'{block}')
            print("\n-----------\n")
            # Check that the hash of the block is correct
            if block['previous_hash'] != self.hash(last_block):
                return False

            # Check that the Proof of Work is correct
            if not self.valid_proof(last_block['proof'], block['proof']):
                return False

            last_block = block
            current_index += 1

        return True

    def resolve_conflicts(self):
        """
        共識(shí)算法解決沖突
        使用網(wǎng)絡(luò)中最長的鏈.
        :return: <bool> True 如果鏈被取代, 否則為False
        """

        neighbours = self.nodes
        new_chain = None

        # We're only looking for chains longer than ours
        max_length = len(self.chain)

        # Grab and verify the chains from all the nodes in our network
        for node in neighbours:
            response = requests.get(f'http://{node}/chain')

            if response.status_code == 200:
                length = response.json()['length']
                chain = response.json()['chain']

                # Check if the length is longer and the chain is valid
                if length > max_length and self.valid_chain(chain):
                    max_length = length
                    new_chain = chain

        # Replace our chain if we discovered a new, valid chain longer than ours
        if new_chain:
            self.chain = new_chain
            return True

        return False

第一個(gè)方法 valid_chain() 用來檢查是否是有效鏈,遍歷每個(gè)塊驗(yàn)證hash和proof.

第2個(gè)方法 resolve_conflicts() 用來解決沖突,遍歷所有的鄰居節(jié)點(diǎn),并用上一個(gè)方法檢查鏈的有效性, 如果發(fā)現(xiàn)有效更長鏈,就替換掉自己的鏈

讓我們添加兩個(gè)路由,一個(gè)用來注冊(cè)節(jié)點(diǎn),一個(gè)用來解決沖突。

@app.route('/nodes/register', methods=['POST'])
def register_nodes():
    values = request.get_json()

    nodes = values.get('nodes')
    if nodes is None:
        return "Error: Please supply a valid list of nodes", 400

    for node in nodes:
        blockchain.register_node(node)

    response = {
        'message': 'New nodes have been added',
        'total_nodes': list(blockchain.nodes),
    }
    return jsonify(response), 201


@app.route('/nodes/resolve', methods=['GET'])
def consensus():
    replaced = blockchain.resolve_conflicts()

    if replaced:
        response = {
            'message': 'Our chain was replaced',
            'new_chain': blockchain.chain
        }
    else:
        response = {
            'message': 'Our chain is authoritative',
            'chain': blockchain.chain
        }

    return jsonify(response), 200

你可以在不同的機(jī)器運(yùn)行節(jié)點(diǎn),或在一臺(tái)機(jī)機(jī)開啟不同的網(wǎng)絡(luò)端口來模擬多節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò),這里在同一臺(tái)機(jī)器開啟不同的端口演示,在不同的終端運(yùn)行一下命令,就啟動(dòng)了兩個(gè)節(jié)點(diǎn):http://localhost:5000http://localhost:5001

pipenv run python blockchain.py
pipenv run python blockchain.py -p 5001
image.png

然后在節(jié)點(diǎn)2上挖兩個(gè)塊,確保是更長的鏈,然后在節(jié)點(diǎn)1上訪問接口/nodes/resolve ,這時(shí)節(jié)點(diǎn)1的鏈會(huì)通過共識(shí)算法被節(jié)點(diǎn)2的鏈取代。

image.png

好啦,你可以邀請(qǐng)朋友們一起來測(cè)試你的區(qū)塊鏈

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