python挖矿算力测试程序详解

谈到比特币，我们都知道挖矿，有些人并不太明白挖矿的含义。这里的挖矿其实就是哈希的碰撞，举个简单例子：

import hashlib
x = 11
y = 1
#这里可以调节挖矿难度，也就是哈希的长度
while hashlib.sha256(f'{x*y}'.encode("utf-8")).hexdigest()[5:7]!="00":
 print(x*y)
 y +=1
print("找到了：",(x*y))

结果如下：

当然比特币的挖矿要比这个复杂太多，但是原理差不多，有个大概的认知。

关于节点的同步，是取整个节点中最长的区块链进行同步，如图所示：

有了以上内容铺垫，代码实现和理解就容易了，代码如下：

#挖矿原理与网络共识
import datetime
import hashlib
import json
import requests

class Blockchain2:

def __init__(self):
   self.chain = [] #区块链列表
   self.nodes = set() #节点集合
   self.current_tranactions = [] #交易列表
   self.new_block(proof=100,preHash=1) #创建第一个区块

#新建一个区块，需要计算，才能追加
 def new_block(self,proof,preHash = None):
   block={
     "index":len(self.chain)+1,#区块索引
     "timestamp":datetime.datetiem.now(),#区块时间戳
     "transactions":self.current_tranactions,#区块交易记录集合
     "proof":proof,#算力凭证
     "preHash":preHash or self.hash(self.chain[-1]), #上一块的哈希
   }
   self.current_tranactions = [] #开辟新的区块，初始化区块交易记录
   self.chain.append(block)

@staticmethod
 def hash(block):
   #处理为json字符串格式的哈希
   block_str = json.dumps(block,sort_keys=True).encode("utf-8")
   return hashlib.sha256(block_str).hexdigest()

#新增交易记录
 def new_transaction(self,sender,receiver,amount):
   transaction ={
     "sender":sender,
     "receiver":receiver,
     "amount":amount,
   }

self.current_tranactions.append(transaction)

return self.last_block["index"]+1

@property
 def last_block(self):
   return self.chain[-1]

#挖矿，依赖上一个模块，获取工作量证明，即POW共识机制
 def proof_of_work(self,last_block):
   last_proof = last_block["proof"]
   last_hash = self.hash(last_block)
   proof = 0

while self.valid_proof(last_proof,proof,last_hash) is False:
     proof +=1

return proof

#校验工作量
 @staticmethod
 def valid_proof(last_proof,proof,last_hash):
   guess = f'{last_proof}{proof}{last_hash}'.encode("utf-8")
   guess_hash = hashlib.sha256(guess).hexdigest()
   return guess_hash[:6] =="000000" #可以调整计算难度

#区块一致性，同步算法,
 def resolve_conflicts(self):
   neighbours = self.nodes
   new_chain = None
   max_length = len(self.chain)
   #遍历所有节点，找出最长的链
   for node in neighbours:
     #获取节点区块链信息
     response = requests.get(f'http://{node}/chain')
     if response.status_code ==200:
       length = response.json()["length"]
       chain = response.json()["chain"]

if length>max_length and self.valid_chain(chain):
         max_length = length
         new_chain = chain

if new_chain:
     self.chain = new_chain
     return True
   else:
     return False

#校验区块链的合法性
 def valid_chain(self,chain):
   last_block = chain[0]
   current_index = 1
   #校验每一个区块的prehash,proof合法性
   while current_index <len(chain):
     block = chain[current_index]
     #校验哈希的合法性
     if block["preHash"] != self.hash(last_block):
       return False
     #校验算力的合法性
     if not self.valid_proof(last_block["proof"],block["proof"],block["preHash"]):
       return False
     last_block = block
     current_index +=1
   return True

算力校验和pow共识基本实现了

来源：https://blog.csdn.net/baidu_17508977/article/details/80559120