使用python实现简单的区块链

一条区块链要包含创世区块和后续区块，所有区块由哈希散列函数链接在一起。

所以首先要实现的是创建一个 Block 类

import hashlib
import datetime

class Block:
    def __init__(self,prev_hash, transaction, timestamp):
        self.prev_hash = prev_hash
        self.transaction = transaction
        self.timestamp = timestamp
        self.hash = self.get_hash()

    #创建创世区块
    @staticmethod
    def create_genesis_block():
        return Block('0', [], datetime.datetime.now())

    def get_hash(self):
        head_bin = str(self.prev_hash) + str(self.transaction) + str(self.timestamp)
        out_hash = hashlib.sha256(head_bin.encode()).hexdigest()
        return out_hash

因为需要用到前一个区块的哈希，交易信息，时间戳三个信息，所以提前定义初始化函数以便使用，同时要包含两个库：hashlib 和 datatime

将上述三部分拼接在一起后进行 sha256 处理，即可得到 hash

Block 类中有一个操作：创建创世区块。其中上一个区块的哈希：0；没有发生交易：0；时间戳由 datatime 提供

接下来进行主函数的实现，需要导入之前创建好的 Block 模块

from Block import Block
import datetime

定义创建后续区块的函数，其中接收者、发送者、交易金额都需要自己填写，然后函数会帮助拼接以及后续的运算，最后输出结果

def create_blocks(block_chains,i):
    print("Input the transaction information for block {}:".format(i))

    input_sender = input("Please input the sender:")
    input_receiver = input("Please input the receiver:")
    input_amount = input("Please input the amount:")
    
    transaction = {"sender":input_sender,"receiver":input_receiver,"amount":input_amount}
    
    block_chains.append(Block(block_chains[i-1].hash, transaction , datetime.datetime.now()))
    # 前一个区块的哈希，交易信息，时间戳
    print("Block {} is created, and the transaction is: {} transfer {} BTC to {}".format(i,input_sender,input_amount,input_receiver))
    print("The hash of block {} is: {}".format(i,block_chains[i].hash))
    i += 1
    return block_chains,i

添加一个简单的验证链合法性的函数，函数分成两个循环，一部分是检查每块的哈希是否被修改；另一部分是检查当前的 blockhead 里前一个节点的哈希和前一个区块是否能对的上

def is_valid(chain):
    for i in range(1, len(chain)):
        if chain[i].get_hash() == chain[i].hash:
            if chain[i].prev_hash != chain[i-1].hash:
                return False
        else:
            return False
    return True

创建主函数

if __name__ == '__main__':
    print("Welcome")
    i = 1
    block_chains = [Block.create_genesis_block()]
    print("Genesis Block is created.Hash is: ",block_chains[0].hash)
    while True:
        block_chains,i = create_blocks(block_chains,i)