用不到50行的Python代码构建最小的区块链

下面是“用不到50行的Python代码构建最小的区块链”的完整攻略。

1. 准备工作

我们需要在本地安装Python3和Flask框架。

2. 创建一个最小的区块链

我们需要定义一些模块，包括区块、链和挖矿。具体代码如下：

import datetime
import hashlib
import json
from flask import Flask, jsonify

class Block:
    def __init__(self, index, timestamp, data, previous_hash):
        self.index = index
        self.timestamp = timestamp
        self.data = data
        self.previous_hash = previous_hash
        self.hash = self.calculate_hash()

    def calculate_hash(self):
        block_string = json.dumps(self.__dict__, sort_keys=True)
        return hashlib.sha256(block_string.encode()).hexdigest()

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

    def create_genesis_block(self):
        return Block(0, datetime.datetime.now(), "Genesis Block", "0")

    def get_latest_block(self):
        return self.chain[-1]

    def add_block(self, new_block):
        new_block.previous_hash = self.get_latest_block().hash
        new_block.hash = new_block.calculate_hash()
        self.chain.append(new_block)

    def is_valid_chain(self):
        for i in range(1, len(self.chain)):
            current_block = self.chain[i]
            previous_block = self.chain[i-1]
            if current_block.hash != current_block.calculate_hash():
                return False
            if current_block.previous_hash != previous_block.hash:
                return False
        return True

    def __str__(self):
        return json.dumps([block.__dict__ for block in self.chain], indent=2)

blockchain = Blockchain()

class Mining:
    @staticmethod
    def mine_block(data):
        new_block = Block(len(blockchain.chain), datetime.datetime.now(), data, blockchain.get_latest_block().hash)
        blockchain.add_block(new_block)

app = Flask(__name__)

@app.route('/')
def index():
    return "Welcome to the blockchain!"

@app.route('/blockchain', methods=['GET'])
def get_blockchain():
    return blockchain.__str__()

@app.route('/mine_block/<data>', methods=['GET'])
def mine_block(data):
    Mining.mine_block(data)
    return "Block mined and added to the blockchain!"

if __name__ == '__main__':
    app.run(debug=True, port=5000)

3. 运行应用程序

运行上述代码后，在浏览器中访问http://localhost:5000/，即可看到“Welcome to the blockchain!”的欢迎信息。

此时，我们已经成功创建了一个最小的区块链，并可以通过访问http://localhost:5000/blockchain获取到区块链的详细信息。

4. 挖掘新块

我们可以通过访问http://localhost:5000/mine_block/<data>来挖掘一个新块，并将其添加到区块链中。

例如，我们访问http://localhost:5000/mine_block/Hello%20World!即可挖掘一个包含“Hello World!”数据的新块。

5. 示例说明

下面是两个关于如何使用该区块链的示例说明：

示例1

我们可以用这个区块链来记录一些重要事件的发生时间，如下所示：

@app.route('/event/<event_name>', methods=['POST'])
def add_event(event_name):
    event_time = datetime.datetime.now()
    Mining.mine_block(f"{event_name} occurred at {event_time}.")
    return "Event added to the blockchain!"

这个路由可以将一个事件的名称作为URL参数传递，然后在区块链上创建一个包含事件名称和发生时间的新块。

示例2

我们可以用这个区块链来记录一些重要的交易，如下所示：

class Transaction:
    def __init__(self, sender, receiver, amount):
        self.sender = sender
        self.receiver = receiver
        self.amount = amount

transactions = []

@app.route('/transaction', methods=['POST'])
def add_transaction():
    data = request.get_json()
    new_transaction = Transaction(data['sender'], data['receiver'], data['amount'])
    transactions.append(new_transaction)
    return "Transaction added to the pending transactions!"

@app.route('/mine_transactions', methods=['GET'])
def mine_transactions():
    Mining.mine_block(json.dumps([transaction.__dict__ for transaction in transactions]))
    transactions.clear()
    return "Transactions mined and added to the blockchain!"

@app.route('/pending_transactions', methods=['GET'])
def get_pending_transactions():
    return json.dumps([transaction.__dict__ for transaction in transactions])

这些路由允许我们添加新的交易到待处理的交易列表中，在适当的时候挖掘这些交易，并将它们添加到区块链中。