python区块及区块链的开发详解

yipeiwu_com6年前Python基础

接着上一篇交易记录整合交易类,这里描述区块的开发。

首先我们要明白一个区块,需要的内容,包括交易记录集合,时间戳,哈希,上一个区块的哈希。明白了这个,下面就容易代码开发了。

import datetime
import hashlib
from Message import DaDaMessage, InvalidMessage
from Transaction import Transaction
class Block:
  #不定参数,*args,区块集合
  def __init__(self, *args):
    self.messagelist = [] # 存储多个交易记录
    self.timestamp = None # 存储多个记录最终锁定时间
    self.hash = None
    self.preHash = None
    if args:
      for arg in args:
        self.add_message(arg)

  def add_message(self, message): # 添加 交易信息
    # 区分第一条与后面多条,是否需要链接
    if len(self.messagelist) > 0:
      message.link(self.messagelist[-1]) # 链接最后一个
    message.seal() # 密封
    message.validate() # 校验
    self.messagelist.append(message)
  def link(self, block): # 区块链接
    self.preHash = block.hash
  def seal(self): # 密封当前hash
    self.timestamp = datetime.datetime.now()
    self.hash = self.hash_block()
  def hash_block(self): # 密封上一块哈希,时间戳,交易记录的最后一个

    return hashlib.sha512(
      (str(self.timestamp) + str(self.preHash) + str(self.messagelist[-1].hash)).encode("utf-8")).hexdigest()
  def validate(self): # 校验
    for i, message in enumerate(self.messagelist): # 每个交易记录校验一下
      message.validate() #每一条交易记录校验
      if i > 0 and message.prev_hash != self.messagelist[i - 1].hash:
        raise InvalidBlock("无效的block,交易记录被修改为在第{}条记录".format(i)+str(self))
    return str(self) + "Ok"
  def __repr__(self):
    return "money block= hash:{},prehash:{},len:{},time:{}".format(self.hash, self.preHash, len(self.messagelist),
                                    self.timestamp)

自定义异常:

class InvalidBlock(Exception):
  def __init__(self,*args,**kwargs):
    super(Exception,self).__init__(*args,**kwargs)

编写测试模块:

if __name__=="__main__":
  t1 = Transaction("yicheng", "ddd1", 100)
  t2 = Transaction("yicheng", "ddd2", 200)
  t3 = Transaction("yicheng", "ddd3", 300)
  t4 = Transaction("yicheng", "ddd4", 400)
  m1 = DaDaMessage(t1)
  m2 = DaDaMessage(t2)
  m3 = DaDaMessage(t3)
  m4 = DaDaMessage(t4)
  try:
    block1 = Block(m1, m2, m3)
    block1.seal()
    #测试篡改数据
    #m3.data = "你妹的直播"
    #block1.messagelist[0] = m3
    print(block1.validate())
  except InvalidMessage as e: #交易记录被修改
    print(e)
  except InvalidBlock as e: #区块被修改
    print(e)

测试结果如下,为了打印需要,我改成了md5格式下的结果:

篡改区块信息的结果,可能结果不一样,因为修改的内容不一样,报的错误也不一样:

至此,已经完成了:交易记录,区块的开发,现在进行区块链的开发就比较容易了。实现代码如下:

from Block import InvalidBlock, Block
from Message import InvalidMessage, DaDaMessage
from Transaction import Transaction
# 区块链
class Dada_BlockCoin:
  def __init__(self):
    self.blocklist = [] # 装载所有区块
  def validate(self):#校验所有区块
    for i, block in enumerate(self.blocklist):
      try:
        block.validate()
      except InvalidBlockCoin as e:
        raise InvalidBlockCoin("区块校验错误,区块索引{}".format(i))
  def add_block(self, block): # 增加区块
    if len(self.blocklist) > 0:
      block.link(self.blocklist[-1]) #连接区块
    block.seal()#密封
    block.validate()#校验
    self.blocklist.append(block)#添加到区块链中
  def __repr__(self):
    return "Dada_BlockCoin:{}".format(len(self.blocklist))

自定义异常:

class InvalidBlockCoin(Exception):
  def __init__(self, *args, **kwargs):
    super(Exception, self).__init__(*args, **kwargs)

编写测试模块:

if __name__ == "__main__":
  t1 = Transaction("yicheng", "ddd1", 100)
  t2 = Transaction("yicheng", "ddd2", 200)
  t3 = Transaction("yicheng", "ddd3", 300)
  t4 = Transaction("yicheng", "ddd4", 400)
  t5 = Transaction("yicheng", "ddd5", 500)
  t6 = Transaction("yicheng", "ddd6", 600)
  m1 = DaDaMessage(t1)
  m2 = DaDaMessage(t2)
  m3 = DaDaMessage(t3)
  m4 = DaDaMessage(t4)
  m5 = DaDaMessage(t5)
  m6 = DaDaMessage(t6)
  try:
    yin1 = Block(m1, m2)
    yin1.seal()
    yin2 = Block(m3, m4)
    yin2.seal()
    yin3 = Block(m5, m6)
    yin3.seal()
    # 篡改区块
    #yin3.messagelist.append(m1)
    coin = Dada_BlockCoin() # 区块链
    coin.add_block(yin1)
    coin.add_block(yin2)
    coin.add_block(yin3)
    coin.validate()
    print(coin)
  except InvalidMessage as e:
    print(e)
  except InvalidBlock as e:
    print(e)
  except InvalidBlockCoin as e:
    print(e)

测试结果如下:

篡改区块链,测试模块区块链的内容,可以任意篡改,测试结果如下:

这里已经完成了数据层的部分开发,其余部分后续会完善。

以上就是本文的全部内容,希望对大家的学习有所帮助,也希望大家多多支持【听图阁-专注于Python设计】。

相关文章

详解使用 pyenv 管理多个版本 python 环境

 随着同时开发的项目越来越多,需要不停的在各个不同版本的 python 环境之间切换,所以想到了pyenv。以前一直使用的 virtualenv只能管理同一个 python 版...

Django实现学生管理系统

Django实现学生管理系统

Django学习笔记-学生管理系统(Django实现)笔记中仅实现了对数据的全部查询。 下面实现新增、删除、修改,代码如下。 下面的代码没有对输入框内容进行限制,如果输入不符合规则的内容...

为什么你还不懂得怎么使用Python协程

前言 从语法上来看,协程和生成器类似,都是定义体中包含yield关键字的函数。 yield在协程中的用法: 在协程中yield通常出现在表达式的右边,例如:datum = yiel...

python实现学生信息管理系统

继上篇博客Python实现简易通讯录后,我就想写一个复杂点的学生信息管理系统,这次实现的功能有 1.学生信息的录入管理;   2.学生选课操作;   3.学生选课情况查询; 这次仍然...

Python底层封装实现方法详解

这篇文章主要介绍了Python底层封装实现方法详解,文中通过示例代码介绍的非常详细,对大家的学习或者工作具有一定的参考学习价值,需要的朋友可以参考下 事实上,python封装特性的实现纯...