【譯】用7個Python函式解析區塊鏈
作者：Tom Cusack
參與：Cynthia
翻譯：本文為天善智慧編譯，未經容許，禁止轉載
1。雜湊函式 Hash Function
def hash_function（k）：
“”“Hashes our transaction。”“”
if type（k） is not str：
k = json。dumps（k， sort_keys=True）
return hashlib。sha256（k）。hexdigest（）
區塊鏈的核心是雜湊函式。在沒有加密的情況下，區塊鏈將很容易操作，並且交易將能夠被欺騙地插入。
2。狀態更新
def update_state（transaction， state）：
state = state。copy（）
for key in transaction：
if key in state。keys（）：
state［key］ += transaction［key］
else：
state［key］ = transaction［key］
return state
“狀態”是誰擁有需求的記錄。例如，Tom有10個硬幣，並給了Medium1個，那麼這個狀態就是下面字典的值：
{‘transaction’： {‘Tom’： 9， ‘Medium’： 1}}
3。有效事務
值得注意的是，透支不能存在。如果只有10枚硬幣，那麼就不能給別人11枚硬幣。下面的函式驗證了我們試圖建立的交易確實有效。此外，交易必須保持平衡。我不能給出5個硬幣，而讓對方收到4個硬幣，因為那將允許硬幣的銷燬和創造。
def valid_transaction（transaction， state）：
“”“A valid transaction must sum to 0。”“”
if sum（transaction。values（）） is not 0：
return False
for key in transaction。keys（）：
if key in state。keys（）：
account_balance = state［key］
else：
account_balance = 0
if account_balance + transaction［key］ < 0：
return False
return True
4.建立區塊
現在，我們可以建立區塊了。讀取前一個區塊中的資訊，並將其連結到新區塊上。這也是區塊鏈思想的核心。看起來有效的交易可以嘗試欺騙地插入到區塊鏈中，但是對所有前面的塊進行解密在計算上（幾乎）是不可能的，這如此便保留了區塊鏈的完整性。
def make_block（transactions， chain）：
“”“Make a block to go into the chain。”“”
parent_hash = chain［-1］［‘hash’］
block_number = chain［-1］［‘contents’］［‘block_number’］ + 1
block_contents = {
‘block_number’： block_number，
‘parent_hash’： parent_hash，
‘transaction_count’： block_number + 1，
‘transaction’： transactions
}
return {‘hash’： hash_function（block_contents）， ‘contents’： block_contents}
以下函式是一個幫助檢查先前區塊雜湊函式的小幫手：
def check_block_hash（block）：
expected_hash = hash_function（block［‘contents’］）
if block［‘hash’］ is not expected_hash：
raise
return
5。升級區塊鏈
def check_block_validity（block， parent， state）：
parent_number = parent［‘contents’］［‘block_number’］
parent_hash = parent［‘hash’］
block_number = block［‘contents’］［‘block_number’］
for transaction in block［‘contents’］［‘transaction’］：
if valid_transaction（transaction， state）：
state = update_state（transaction， state）
else：
raise
check_block_hash（block） # Check hash integrity
if block_number is not parent_number + 1：
raise
if block［‘contents’］［‘parent_hash’］ is not parent_hash：
raise
return state
6。驗證區塊鏈
def check_chain（chain）：
“”“Check the chain is valid。”“”
if type（chain） is str：
try：
chain = json。loads（chain）
assert （type（chain） == list）
except ValueError：
# String passed in was not valid JSON
return False
elif type（chain） is not list：
return False
state = {}
for transaction in chain［0］［‘contents’］［‘transaction’］：
state = update_state（transaction， state）
check_block_hash（chain［0］）
parent = chain［0］
for block in chain［1：］：
state = check_block_validity（block， parent， state）
parent = block
return state
7。事務處理函式
最後，我們需要用事務處理函式將以上全部內容串起：
def add_transaction_to_chain（transaction， state， chain）：
if valid_transaction（transaction， state）：
state = update_state（transaction， state）
else：
raise Exception（‘Invalid transaction。’）
my_block = make_block（state， chain）
chain。append（my_block）
for transaction in chain：
check_chain（transaction）
return state， chain
舉例
以上是我們的七個函式，那麼該如何與之互動呢？首先我們需要用Genesis Block啟動我們的區塊鏈。這是我們的初始資金。
比方說，Tom，從10個硬幣開始：
genesis_block = {
‘hash’： hash_function（{
‘block_number’： 0，
‘parent_hash’： None，
‘transaction_count’： 1，
‘transaction’： ［{‘Tom’： 10}］
}），
‘contents’： {
‘block_number’： 0，
‘parent_hash’： None，
‘transaction_count’： 1，
‘transaction’： ［{‘Tom’： 10}］
}，
}
block_chain = ［genesis_block］
chain_state = {‘Tom’： 10}
接下來，Tom給了Medium一些硬幣：
chain_state， block_chain = add_transaction_to_chain（transaction={‘Tom’： -1， ‘Medium’： 1}， state=chain_state， chain=block_chain）
狀態就會更新成：
{‘Medium’： 1， ‘Tom’： 9}
而區塊鏈看起來就會像這樣：
［{‘contents’： {‘block_number’： 0，
‘parent_hash’： None，
‘transaction’： ［{‘Tom’： 10}］，
‘transaction_count’： 1}，
‘hash’： ‘064d0b480b3b92761f31831d30ae9f01954efaa62371b4b44f11465ec22abe93’}，
{‘contents’： {‘block_number’： 1，
‘parent_hash’： ‘064d0b480b3b92761f31831d30ae9f01954efaa62371b4b44f11465ec22abe93’，
‘transaction’： {‘Medium’： 1， ‘Tom’： 9}，
‘transaction_count’： 2}，
‘hash’： ‘b4ae25f0cc0ee0b0caa66b9a3473e9a108652d53b1dc22a40962fef5c8c0f08c’}］
原文地址：
https：//www。
kdnuggets。com/2018/04/b
lockchain-explained-7-python-functions。html
