手把手教你搭建区块链（下）

修恩笔记

2019-12-27

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“学习区块链的最快方法就是自己亲手搭建一个”

“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（中）

如果您已经掌握了一些基础的python知识，那么跟着本文搭建区块链对您来说将不是一件难事儿。

STEP 3

与我们的区块链互动

您可以使用cURL或Postman通过网络与我们的API进行互动：

启动服务器：

$ python blockchain.py* Running on http://127.0.0.1:5000/ (Press CTRL+C to quit)

让我们先尝试通过向http://localhost:5000/mine发出GET请求来挖掘一个块:

接着，让我们再向http://localhost:5000/transactions/new发出POST请求来创建新交易：

raw中包含我们的交易结构正文。

当然如果您不使用Postman，也可以使用cURL发出同样的请求：

$ curl -X POST -H "Content-Type: application/json" -d '{ "sender": "d4ee26eee15148ee92c6cd394edd974e", "recipient": "someone-other-address", "amount": 5}' "http://localhost:5000/transactions/new"

让我们通过请求http://localhost:5000/chain检查整个区块链：

{  "chain": [    {      "index": 1,      "previous_hash": 1,      "proof": 100,      "timestamp": 1506280650.770839,      "transactions": []    },    {      "index": 2,      "previous_hash": "c099bc...bfb7",      "proof": 35293,      "timestamp": 1506280664.717925,      "transactions": [        {          "amount": 1,          "recipient": "8bbcb347e0634905b0cac7955bae152b",          "sender": "0"        }      ]    },    {      "index": 3,      "previous_hash": "eff91a...10f2",      "proof": 35089,      "timestamp": 1506280666.1086972,      "transactions": [        {          "amount": 1,          "recipient": "8bbcb347e0634905b0cac7955bae152b",          "sender": "0"        }      ]    }  ],  "length": 3}

STEP 4

共识

现在我们有了一个基本的区块链，可以接收交易并允许我们挖掘新的区块。

但是，区块链的全部意义在于它们应该去中心化以及如果区块分散管理、我们如何确保它们都反映同一条链？

这就是共识问题，如果我们要在网络中使用多个节点，就必须实施共识算法。

在实现共识算法之前，我们需要一种让节点知道网络上相邻节点的方法。我们网络上的每个节点都应保留网络上其他节点的注册表:

#接受URL形式的新节点列表/nodes/register #实现共识算法，该算法可以解决所有冲突-确保每个节点都位于正确的链/nodes/resolve

我们需要修改区块链的构造函数，并提供一种注册节点的方法，下面这段代码是一种将相邻节点添加到我们网络中的方法：

...from urllib.parse import urlparse...class Blockchain(object):    def __init__(self):        ...        self.nodes = set()        ...    def register_node(self, address):        """        Add a new node to the list of nodes        :param address: <str> Address of node. Eg. 'http://192.168.0.5:5000'        :return: None        """        parsed_url = urlparse(address)        self.nodes.add(parsed_url.netloc)

请注意，我们使用了set()方法来保存节点列表，这是确保添加新节点是幂等的低成本方法，这意味着无论我们添加特定节点多少次，它都只会出现一次。

”如何实现共识算法“

如前所述，冲突是当一个节点与另一节点所处在不同的链时。为解决此问题，我们规定只有最长的有效链才具有权威性。

换句话说，网络上最长的链是共识链。

使用此算法，我们可以在网络中的节点之间达成共识。

...import requestsclass Blockchain(object)    ...        def valid_chain(self, chain):        """        Determine if a given blockchain is valid        :param chain: <list> A blockchain        :return: <bool> True if valid, False if not        """        last_block = chain[0]        current_index = 1        while current_index < len(chain):            block = chain[current_index]            print(f'{last_block}')            print(f'{block}')            print("\n-----------\n")            # Check that the hash of the block is correct            if block['previous_hash'] != self.hash(last_block):                return False            # Check that the Proof of Work is correct            if not self.valid_proof(last_block['proof'], block['proof']):                return False            last_block = block            current_index += 1        return True    def resolve_conflicts(self):        """        This is our Consensus Algorithm, it resolves conflicts        by replacing our chain with the longest one in the network.        :return: <bool> True if our chain was replaced, False if not        """        neighbours = self.nodes        new_chain = None        # We're only looking for chains longer than ours        max_length = len(self.chain)        # Grab and verify the chains from all the nodes in our network        for node in neighbours:            response = requests.get(f'http://{node}/chain')            if response.status_code == 200:                length = response.json()['length']                chain = response.json()['chain']                # Check if the length is longer and the chain is valid                if length > max_length and self.valid_chain(chain):                    max_length = length                    new_chain = chain        # Replace our chain if we discovered a new, valid chain longer than ours        if new_chain:            self.chain = new_chain            return True        return False

第一个方法validate_chain()负责通过循环遍历每个块并验证哈希和证明来检查链是否有效。

resolve_conflicts()是一种遍历我们所有相邻节点，下载其链并使用上述方法进行验证的方法。如果找到有效链，其长度大于我们的长度，我们将替换我们的长度。

我们将两个路由注册到我们的API中，一个用于添加相邻节点，另一个用于解决冲突：

@app.route('/nodes/register', methods=['POST'])def register_nodes():    values = request.get_json()    nodes = values.get('nodes')    if nodes is None:        return "Error: Please supply a valid list of nodes", 400    for node in nodes:        blockchain.register_node(node)    response = {        'message': 'New nodes have been added',        'total_nodes': list(blockchain.nodes),    }    return jsonify(response), 201@app.route('/nodes/resolve', methods=['GET'])def consensus():    replaced = blockchain.resolve_conflicts()    if replaced:        response = {            'message': 'Our chain was replaced',            'new_chain': blockchain.chain        }    else:        response = {            'message': 'Our chain is authoritative',            'chain': blockchain.chain        }    return jsonify(response), 200