用Python写一个简单的区块链代码

在本篇博客中，我们将通过Python语言来实现一个简易的区块链模型，旨在让你对区块链的核心原理有更深入的理解。下面的代码仅为简化版，展示了区块链的最基本构造，包括区块的创建、哈希计算以及区块间的链式结构。

import hashlib
import time

# 定义区块类 Block
class Block:
    def __init__(self, index, prev_hash, data):
        self.index = index
        self.prev_hash = prev_hash
        self.data = data
        self.timestamp = time.time()
        self.hash = self.calculate_hash()

    def calculate_hash(self):
        # 在实际应用中，我们会使用SHA-256等高级加密哈希算法
        sha = hashlib.sha256()
        sha.update(f"{self.index}{self.prev_hash}{self.data}{self.timestamp}".encode('utf-8'))
        return sha.hexdigest()

# 定义区块链类 Blockchain
class Blockchain:
    def __init__(self):
        self.chain = [self.create_genesis_block()]

    def create_genesis_block(self):
        return Block(0, "0", "Genesis Block")

    def add_block(self, new_block):
        last_block = self.chain[-1]
        new_block.prev_hash = last_block.hash
        new_block.index = last_block.index + 1
        self.chain.append(new_block)

# 示例：创建并操作区块链
def main():
    blockchain = Blockchain()
    
    # 添加新的区块到区块链
    block1 = Block(1, blockchain.chain[0].hash, "Transaction Data 1")
    blockchain.add_block(block1)
    
    block2 = Block(2, block1.hash, "Transaction Data 2")
    blockchain.add_block(block2)

    # 打印区块链信息
    for block in blockchain.chain:
        print(f"Index: {block.index}")
        print(f"Previous Hash: {block.prev_hash}")
        print(f"Data: {block.data}")
        print(f"Hash: {block.hash}")
        print(f"Timestamp: {block.timestamp}")
        print("-------------------------\n")

if __name__ == "__main__":
    main()

上述Python代码中：

• 我们首先定义了一个Block类，每个区块都包含了索引号(index)、前一区块的哈希值(prev_hash)、数据(data)、时间戳(timestamp)以及自身计算得到的哈希值(hash)。

• calculate_hash方法用于计算区块哈希，此处采用SHA-256算法对区块的重要属性进行散列运算，实际中也是这么做的。

• Blockchain类则维护了一个区块的链表结构，初始时包含一个创世区块。add_block方法负责将新区块加入到区块链的末尾，并更新新区块的索引和前一区块哈希值。

• 最后，在main函数中，我们创建了一个区块链实例，然后向其添加了两个新区块，并打印出整个区块链的信息。

通过此简易区块链模型，我们可以清晰地看到区块链的基本构成和工作原理。当然，实际的区块链技术还会涉及到更复杂的概念，如共识算法、挖矿、节点通信等，但这个简化的模型为我们理解区块链奠定了基础。