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http://hackernoon.com/learn-blockchains-by-building-one-117428612f46
作者 | Daniel Van Flymen
译者 | qhwdw 共计翻译：140 篇 贡献时间：270 天
了解区块链是如何工作的最快的方法是构建一个。
[原文来自：www.11jj.com]
你看到这篇文章是因为和我一样，对加密货币的大热而感到兴奋。并且想知道区块链是如何工作的 —— 它们背后的技术基础是什么。
[转载出处：www.11jj.com]
但是理解区块链并不容易 —— 至少对我来说是这样。我徜徉在各种难懂的视频中，并且因为示例太少而陷入深深的挫败感中。
我喜欢在实践中学习。这会使得我在代码层面上处理主要问题，从而可以让我坚持到底。如果你也是这么做的，在本指南结束的时候，你将拥有一个功能正常的区块链，并且实实在在地理解了它的工作原理。
开始之前 …
记住，区块链是一个 不可更改的、有序的 记录（被称为区块）的链。它们可以包括交易transaction、文件或者任何你希望的真实数据。最重要的是它们是通过使用哈希链接到一起的。
如果你不知道哈希是什么，这里有解释[1]。
本指南的目标读者是谁？ 你应该能轻松地读、写一些基本的 Python 代码，并能够理解 HTTP 请求是如何工作的，因为我们讨论的区块链将基于 HTTP。
我需要做什么？ 确保安装了 Python 3.6[2]+（以及 pip），还需要去安装 Flask 和非常好用的 Requests 库：
pip install Flask==0.12.2 requests==2.18.4
当然，你也需要一个 HTTP 客户端，像 Postman[3] 或者 cURL。哪个都行。
最终的代码在哪里可以找到？ 源代码在 这里[4]。
第 1 步：构建一个区块链
打开你喜欢的文本编辑器或者 IDE，我个人喜欢 PyCharm[5]。创建一个名为 blockchain.py 的新文件。我将仅使用一个文件，如果你看晕了，可以去参考 源代码[4]。
描述一个区块链
我们将创建一个 Blockchain 类，它的构造函数将去初始化一个空列表（去存储我们的区块链），以及另一个列表去保存交易。下面是我们的类规划：
class Blockchain(object):
def __init__(self):
self.chain = []
self.current_transactions = []
def new_block(self):
# Creates a new Block and adds it to the chain
pass
def new_transaction(self):
# Adds a new transaction to the list of transactions
pass
@staticmethod
def hash(block):
# Hashes a Block
pass
@property
def last_block(self):
# Returns the last Block in the chain
pass
我们的 Blockchain 类的原型
我们的 Blockchain 类负责管理链。它将存储交易并且有一些为链中增加新区块的辅助性质的方法。现在我们开始去充实一些类的方法。
区块是什么样子的？
每个区块有一个索引、一个时间戳（Unix 时间）、一个交易的列表、一个证明（后面会详细解释）、以及前一个区块的哈希。
单个区块的示例应该是下面的样子：
block = {
"index": 1,
"timestamp": 1506057125.900785,
"transactions": [
{
"sender": "8527147fe1f5426f9dd545de4b27ee00",
"recipient": "a77f5cdfa2934df3954a5c7c7da5df1f",
"amount": 5,
}
],
"proof": 324984774000,
"previous_hash": "2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e1b161e5c1fa7425e73043362938b9824"
}
我们的区块链中的块示例
此刻，链的概念应该非常明显 —— 每个新区块包含它自身的信息和前一个区域的哈希。这一点非常重要，因为这就是区块链不可更改的原因：如果攻击者修改了一个早期的区块，那么所有的后续区块将包含错误的哈希。
这样做有意义吗？如果没有，就让时间来埋葬它吧 —— 这就是区块链背后的核心思想。
添加交易到一个区块
我们将需要一种区块中添加交易的方式。我们的 new_transaction() 就是做这个的，它非常简单明了：
class Blockchain(object):
...
def new_transaction(self, sender, recipient, amount):
"""
Creates a new transaction to go into the next mined Block
:param sender: <str> Address of the Sender
:param recipient: <str> Address of the Recipient
:param amount: <int> Amount
:return: <int> The index of the Block that will hold this transaction
"""
self.current_transactions.append({
"sender": sender,
"recipient": recipient,
"amount": amount,
})
return self.last_block["index"] + 1
在 new_transaction() 运行后将在列表中添加一个交易，它返回添加交易后的那个区块的索引 —— 那个区块接下来将被挖矿。提交交易的用户后面会用到这些。
创建新区块
当我们的 Blockchain 被实例化后，我们需要一个创世区块（一个没有祖先的区块）来播种它。我们也需要去添加一些 “证明” 到创世区块，它是挖矿（工作量证明 PoW）的成果。我们在后面将讨论更多挖矿的内容。
除了在我们的构造函数中创建创世区块之外，我们还需要写一些方法，如 new_block()、new_transaction() 以及 hash()：
import hashlib
import json
from time import time
class Blockchain(object):
def __init__(self):
self.current_transactions = []
self.chain = []
# Create the genesis block
self.new_block(previous_hash=1, proof=100)
def new_block(self, proof, previous_hash=None):
"""
Create a new Block in the Blockchain
:param proof: <int> The proof given by the Proof of Work algorithm
:param previous_hash: (Optional) <str> Hash of previous Block
:return: <dict> New Block
"""
block = {
"index": len(self.chain) + 1,
"timestamp": time(),
"transactions": self.current_transactions,
"proof": proof,
"previous_hash": previous_hash or self.hash(self.chain[-1]),
}
# Reset the current list of transactions
self.current_transactions = []
self.chain.append(block)
return block
def new_transaction(self, sender, recipient, amount):
"""
Creates a new transaction to go into the next mined Block
:param sender: <str> Address of the Sender
:param recipient: <str> Address of the Recipient
:param amount: <int> Amount
:return: <int> The index of the Block that will hold this transaction
"""
self.current_transactions.append({
"sender": sender,
"recipient": recipient,
"amount": amount,
})
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