活學區塊鏈
活到老，學到老！
之前的文章中我們有提到過區塊鏈的幾大基本要素，其中很重要的一個就是有唯一開源代碼，區塊鏈密碼學中，代碼也是成為區塊鏈防火牆的重要組成部分。
昨天的文章中給大家所展示的，就是最簡單的區塊鏈代碼，但只要是生成真正意義的區塊鏈，區塊鏈的所有元素都將具備，我們今天一起來解讀一下。
這種只有50行代碼的最簡區塊鏈，
稱為SnakeCoin。
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在區塊鏈中看，我們首先定義區塊，在一個區塊中，存儲著一個時間戳和一個（可選的）索引。為了保證整個區塊鏈的完整性，每個區塊有一個標記自己身份的哈希值，像萊特幣，每個區塊的哈希值都是由一個密碼學算法根據區塊的索引、時間戳、數據以及前一個區塊的哈希值生成的。區塊的數據可以是任何你想要的東西。
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()
通過以上源代碼我們有自己的區塊結構了，但我們需要創建一個區塊鏈。我們需要開始把區塊附加到實際的鏈條上。因為每個區塊需要前面區塊的信息，但第一個區塊鏈又是怎麼產生的呢？
這裡有一個概念，叫做第一區塊，或者叫創世區塊，這是一個特殊的區塊，在許多情況下，這是通過手工或者一個唯一的邏輯添加上去的。
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這裡我們創建一個函數，為了簡化起見，簡單地返回一個創世區塊。這個區塊的索引是0，它的數據值和previous hash參數是任意指定的。
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")
我們創建一個創世區塊後，接下來我們需要一個函數來生成區塊鏈裡的後續區塊，這個函數將鏈條中的前一個區塊作為參數，為新的區塊創建數據，並返回帶有一個帶有合適的數據的新區塊。當新的區塊哈希來自前面的區塊的信息，伴隨著新區塊的加入，區塊鏈的完整性也得以增強。如果我們不這麼做的話，那麼外界就很容易用他們的新區塊來替換我們的鏈條裡的區塊，以達到“篡改歷史”的目的。
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這個哈希值的鏈條起到了密碼學證據的作用，並確保一旦一個區塊加入了區塊鏈，它就不能被替換和修改。
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)
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這就是主要的工作了，現在我們可以創建我們的區塊鏈了。在我們這個例子裡，區塊鏈本身是一個簡單的Python list。list的第一個元素就是創世區塊，當然，我們需要繼續添加區塊。因為SnakeCoin是一個最簡區塊鏈，只有20個新的區塊，我們可以在一個for循環裡搞定。
# 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: {}\n".format(block_to_add.hash)
當我們的區塊鏈跑起來之後，如果你想在console上看到更多信息，你可以稍微修改一下代碼，把每個區塊的時間戳或者數據打印出來。
這就是SnakeCoin能夠提供的所有功能了，如果要讓SnakeCoin擴展到實際的生產環境的區塊鏈的規模，還需要添加類似服務器層的功能，在多臺機器上追蹤對鏈條的變更，加上一個工作證明算法（proof-of-work algorithm）來限制在一個給定的時間段之內添加的區塊的數量。那就是區塊鏈應用領域的知識點了，因為代碼是區塊鏈跑起來的發動機，而應用則是區塊鏈奔跑的輪子。區塊鏈跑車隨著時代的腳步正在加速奔跑，僅有好的發動機而沒有好的輪胎，自然也跑不遠，這是筆者一直推崇的區塊鏈必須要有應用的理念所在。後面文章中我們將會講到應用領域的關聯事物。
活學區塊鏈，我們明天見！
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