摘要：區(qū)塊鏈技術(shù)催生了數(shù)字化的貨幣，如比特幣和，這些貨幣并不是由權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)行或管理的。在本文中，我用創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的區(qū)塊鏈。為了幫助確保整個(gè)區(qū)塊鏈的完整性，每個(gè)塊都有一個(gè)值作為標(biāo)識(shí)符。來(lái)看看運(yùn)行結(jié)果全新的區(qū)塊鏈就這樣實(shí)現(xiàn)的。

簡(jiǎn)評(píng)：區(qū)塊鏈如今大火大熱，如果你還不知道什么是區(qū)塊鏈，可以通過(guò)這 50 行代碼來(lái)幫助你的理解。

區(qū)塊鏈
在更通用的術(shù)語(yǔ)中，它是一個(gè)公共數(shù)據(jù)庫(kù)，在這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)中，新數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在一個(gè)名為 Block 的容器中，并將其添加到一個(gè)不可變鏈中。對(duì)于比特幣和其他加密貨幣，這些數(shù)據(jù)是一組交易。當(dāng)然，數(shù)據(jù)也可以是任何類型。

區(qū)塊鏈技術(shù)催生了數(shù)字化的貨幣，如比特幣和 Litecoin，這些貨幣并不是由權(quán)威機(jī)構(gòu)發(fā)行或管理的。區(qū)塊鏈還像 Ethereum 這樣的技術(shù)，革新了分布式計(jì)算，它引入了一些有趣的概念，比如智能合同。

在本文中，我用 Python 創(chuàng)建一個(gè)簡(jiǎn)單的區(qū)塊鏈。我稱它為 SnakeCoin。

首先我們需要定義一個(gè) Block。在區(qū)塊鏈中，每個(gè)塊都存儲(chǔ)了一個(gè)時(shí)間戳和一個(gè)索引。在 SnakeCoin 中，我們將存儲(chǔ)兩者。為了幫助確保整個(gè)區(qū)塊鏈的完整性，每個(gè)塊都有一個(gè) hash 值作為標(biāo)識(shí)符。與比特幣一樣，通過(guò)對(duì) Block 的索引、時(shí)間戳、數(shù)據(jù)做哈希加密得到每個(gè) Block 的哈希值。數(shù)據(jù)可以是任何內(nèi)容。

import hashlib as hasher

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.hash_block()

  def hash_block(self):
    sha = hasher.sha256()
    sha.update(str(self.index) + 
               str(self.timestamp) + 
               str(self.data) + 
               str(self.previous_hash))
    return sha.hexdigest()

區(qū)塊鏈中我們已經(jīng)定義了 Block，我們需要在實(shí)際的鏈中添加塊。正如我前面提到的，每個(gè) Block 都需要前一個(gè) Block 的信息（區(qū)塊鏈的第一個(gè) Block 稱為起源 Block（genesis block），在很多情況下，它是需要手動(dòng)添加的，或者有獨(dú)特的邏輯把它添加到鏈表頭）。

這里創(chuàng)建一個(gè)函數(shù)，它簡(jiǎn)單地返回起源 Block。該塊是索引 0，他的數(shù)據(jù)可以是任意的值。

import datetime as date

def create_genesis_block():
  # Manually construct a block with
  # index zero and arbitrary previous hash
  return Block(0, date.datetime.now(), "Genesis Block", "0")

現(xiàn)在我們已經(jīng)創(chuàng)建了一個(gè)起源 Block，我們還需要一個(gè)函數(shù)來(lái)生成塊鏈中的后續(xù) Block。 該函數(shù)將鏈中的前一個(gè) Block 作為參數(shù)，創(chuàng)建一個(gè)新的 Block（新的 Block 的 hash 值依賴于前一個(gè) Block 的哈希值） ，并添加到不變鏈表中。 這個(gè)哈希鏈作為加密證明，有助于確保一旦塊被添加到塊鏈中，它不能被替換或刪除。

def next_block(last_block):
  this_index = last_block.index + 1
  this_timestamp = date.datetime.now()
  this_data = "Hey! I"m block " + str(this_index)
  this_hash = last_block.hash
  return Block(this_index, this_timestamp, this_data, this_hash)

現(xiàn)在我們可以創(chuàng)建我們的區(qū)塊鏈了，在我們的例子中，區(qū)塊鏈本身就是一個(gè)簡(jiǎn)單的 Python 列表。 列表的第一個(gè)元素是起源 Block（genesis block）。 當(dāng)然，我們需要添加后續(xù)的塊。 因?yàn)?SnakeCoin 是一個(gè)小型的區(qū)塊鏈，所以我們只添加 20 個(gè)新的塊。 我們可以用 for 循環(huán)來(lái)做到這一點(diǎn)。

# Create the blockchain and add the genesis block

blockchain = [create_genesis_block()]
previous_block = blockchain[0]

# How many blocks should we add to the chain
# after the genesis block
num_of_blocks_to_add = 20

# Add blocks to the chain
for i in range(0, num_of_blocks_to_add):
  block_to_add = next_block(previous_block)
  blockchain.append(block_to_add)
  previous_block = block_to_add
  # Tell everyone about it!
  print "Block #{} has been added to the blockchain!".format(block_to_add.index)
  print "Hash: {}
".format(block_to_add.hash) 

來(lái)看看運(yùn)行結(jié)果

全新的區(qū)塊鏈 SnakeCoin 就這樣實(shí)現(xiàn)的 。 當(dāng)然這里只是實(shí)現(xiàn)了區(qū)塊鏈最最基礎(chǔ)部分的代碼， 如果想讓 SnakeCoin 運(yùn)作起來(lái) ，我們必須添加更多的功能，如服務(wù)器層，以跟蹤多臺(tái)機(jī)器上鏈的變化，并提供工作證明算法，以限制在限定時(shí)間內(nèi)允許添加 Block 的數(shù)量。

這項(xiàng)研究由三星，谷歌，F(xiàn)acebook 英特爾和華盛頓大學(xué)資助。研究團(tuán)隊(duì)將于 8 月 2 日在洛杉磯的 SIGGRAPH 會(huì)議上詳細(xì)介紹他們的發(fā)現(xiàn)。

原文：Let’s Build the Tiniest Blockchain