搭建自己的区块链（Coinsuper手把手教你搭建区块链（中）- 火星技术帖）
搭建自己的区块链（Coinsuper手把手教你搭建区块链（中） 火星技术帖）
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来源：币成小助手
“学习区块链的最快方法就是自己亲手搭建一个”
本文接上篇：手把手教你搭建区块链（上）
”了解工作量证明“
工作量证明算法（PoW）是在区块链上创建或挖掘新区块的方式。
PoW的目标是发现可以解决问题的数字。从计算机的角度来讲，该数字必须既要很难找到又要易于验证。这是工作量证明的核心思想。
我们将看一个非常简单的示例来帮助您深入了解，某个整数x乘以另一个y的哈希必须以0结尾的函数表达为：
hash（x * y）= ac23dc。。。0
对于这个示例，让我们设x = 5，则代码如下！
from hashlib import sha256
x = 5
y = 0 # We dont know what y should be yet。。。
while sha256(f{x*y}。encode)。hexdigest[-1] ！= "0"！
y += 1
print(fThe solution is y = {y})
运行代码后的结果为y =21（产生的哈希以0结尾）
hash(5 * 21) = 1253e9373e。。。5e3600155e860
在比特币中，工作量证明算法称为Hashcash。，与我们刚才运行的基本示例代码并没有太大不同。这就是矿工竞相创建新区块的算法。通常，难度由字符串中搜索的字符数决定。通过在transaction中获得btc，矿工获得了解题的奖励，整个网络也能够轻松验证其答案。
让我们为我们上一篇文章中搭建的区块链实现类似的算法，例如：找到一个数字p，当该数字与上一个块的答案进行哈希运算时，会产生一个带有4个前导0的哈希值
import hashlib
import json
from time import time
from uuid import uuid4
class Blockchain(object)！
。。。
def proof_of_work(self， last_proof)！
"""
.jpg)
Simple Proof of Work Algorithm！
- Find a number p such that hash(pp) contains leading 4 zeroes， where p is the previous p
- p is the previous proof， and p is the new proof
！param last_proof！
！return！
"""
proof = 0
while self。valid_proof(last_proof， proof) is False！
proof += 1
return proof
@staticmethod
def valid_proof(last_proof， proof)！
"""
Validates the Proof！ Does hash(last_proof， proof) contain 4 leading zeroes？
！param last_proof！
！param proof！
！return！
"""
guess = f{last_proof}{proof}。encode
guess_hash = hashlib。sha256(guess)。hexdigest
return guess_hash[！4] == "0000"
要调整算法的难度，我们可以修改前导零的数量。但是4就足够了。您会发现，添加单个前导零将极大地缩短寻找答案所需的时间。
STEP 2 ：以API与Blockchain交互
我们将使用Python Flask框架。这是一个微框架，可轻松将端点映射到Python函数。这使我们可以使用HTTP请求通过网络与我们的区块链进行对话。
我们先创建三个方法：
#to create a new transaction to a block。
/transactions/new
#to tell our server to mine a new block。
/mine
#to return the full Blockchain
/chain
在我们的区块链网络中生成单个节点：
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 "Well mine a new Block"
@app。route(/transactions/new， methods=[POST])
def new_transaction！
return "Well 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)
为了便于理解，我再补充一些上面代码的简要中文注释：
·第15行：实例化我们的节点
·第18行：为我们的节点创建一个随机名称
·第21行：实例化我们的Blockchain类
·第24–26行：创建/mine，这是一个GET请求
·第28–30行：创建/transactions/new（这是POST请求），因为我们将向其发送数据
·第32–38行：创建/ chain，返回完整的Blockchain
·第40-41行：在端口5000上运行
以下是用户发送交易请求到服务器的示例代码：
{
"sender"！ "my address"，
"recipient"！ "someone elses address"，
"amount"！ 5
}
由于我们已经有了用于将事务添加到块中的类方法，比特币新闻因此其余操作很容易。让我们编写添加交易的功能：
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 POSTed 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！ fTransaction will be added to Block {index}}
return jsonify(response)， 201
最后，我们挖矿只需要做三件事：
1、计算工作量证明
2、通过添加一笔交易来奖励矿工（也就是我们）
3、将新块添加到链中
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)
# We must receive a reward for finding the proof。
# The sender is "0" to signify that this node has mined a new coin。
blockchain。new_transaction(
sender="0"，
recipient=node_identifier，
amount=1，
)
# Forge the new Block by adding it to the chain
previous_hash = blockchain。hash(last_block)
block = blockchain。new_block(proof， previous_hash)
response = {
message！ "New Block Forged"，
index！ block[index]，
transactions！ block[transactions]，
proof！ block[proof]，
previous_hash！ block[previous_hash]，
}
return jsonify(response)， 200
请注意，已开采区块的接收者是我们节点的地址。
而且，我们在这里所做的大部分工作只是与Blockchain类上的方法进行交互。
至此，我们已经可以开始与我们的区块链进行交互了~如果您好奇共识算法是如何实现的，且听下回分解~
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