学习区块链的最好方法是构建一个（下）

前言：深入理解区块链最好的方式莫过于亲手搭建一个，在这个过程中理解它背后的逻辑和原理。本文作者是Danielvan Flymen ，文章来源于hackernoon.com，由蓝狐笔记社群“iGreenMind”翻译。

接上一篇《学习区块链的最好方法是构建一个（上）》

第三步：与我们的区块链交互

你可以使用普通的cURL或Postman工具，通过网络与我们的API进行交互。

启动服务器：

1.$ python blockchain.py

2.* Running on http://127.0.0.1:5000/ (Press CTRL+C to quit)

让我们尝试通过向http://localhost:5000/mine发出GET请求来挖掘一个区块：

UsingPostman to make a GET request

让我们通过向http://localhost:5000/transactions/new发出一个POST请求来创建一个新的交易，这个交易包含了交易结构的主体:

UsingPostman to make a POST request

如果你不使用 Postman 工具，同样可以使用cURL这个工具来实现同样的目的：

1.$ curl -X POST -H"Content-Type: application/json"-d '{

2."sender":"d4ee26eee15148ee92c6cd394edd974e",

3."recipient":"someone-other-address",

4."amount": 5

5.}'"http://localhost:5000/transactions/new"

重启了我的服务器，并挖掘了两个区块，总共给出了3个区块。让我们通过请求http://localhost:5000/chain检查整个链：

1.{

2."chain": [

3.{

4."index": 1,

5."previous_hash": 1,

6."proof": 100,

7."timestamp": 1506280650.770839,

8."transactions": []

9.},

10.{

11."index": 2,

12."previous_hash":"c099bc...bfb7",

13."proof": 35293,

14."timestamp": 1506280664.717925,

15."transactions": [

16.{

17."amount": 1,

18."recipient":"8bbcb347e0634905b0cac7955bae152b",

19."sender":"0"

20.}

21.]

22.},

23.{

24."index": 3,

25."previous_hash":"eff91a...10f2",

26."proof": 35089,

27."timestamp": 1506280666.1086972,

28."transactions": [

29.{

30."amount": 1,

31."recipient":"8bbcb347e0634905b0cac7955bae152b",

32."sender":"0"

33.}

34.]

35.}

36.],

37."length": 3

38.}

第四步：共识

这非常酷。我们有一个基本的 Blockchain 接受交易，它允许我们挖掘新的区块。但 Blockchain 的关键在于，它们应该是分布式的。如果它们是分布式的，我们如何确保它们都在一条链？这被称为共识的问题，如果我们想要在我们的网络中有多个节点，我们就必须实现一个共识的算法。

注册新节点

在实现共识算法之前，我们需要一种方法让节点知道网络上的相邻节点。我们网络上的每个节点都应该保留网络上其他节点的注册表。因此，我们需要更多的端点:

1./nodes/register 以url的形式接受新的节点列表。

2./nodes/resolve 来实现我们的共识算法，它可以解决任何冲突——以确保一个节点拥有正确的链。

我们需要修改 Blockchain 的构造函数，并提供注册节点的方法：

1....

2.fromurllib.parseimporturlparse

3....

4.

5.

6.classBlockchain(object):

7.def__init__(self):

8....

9.self.nodes = set()

10....

11.

12.defregister_node(self, address):

13."""

14.Add a new node to the list of nodes

15.

16.:param address: Address of node. Eg. 'http://192.168.0.5:5000'

17.:return: None

18."""

19.

20.parsed_url = urlparse(address)

Amethod for adding neighbouring nodes to our Network

使用set()来保存节点列表。这是确保新节点的添加具有幂等性的廉价方式，这意味着无论我们添加多少次特定节点，它都只会出现一次。

实现算法的共识

如前所述，当一个节点与另一个节点具有不同链时就有了冲突。为了解决这个问题，我们制定一条规则：最长的并且有效的链才是权威的。换句话说，网络上最长的链是事实上的链。利用该算法，我们在网络节点之间达成了一致。

1....

2.importrequests

3.

4.

5.classBlockchain(object)

6....

7.

8.defvalid_chain(self, chain):

9."""

10.Determine if a given blockchain is valid

11.

12.:param chain:

A blockchain

13.:return: True if valid, False if not

14."""

15.

16.last_block = chain[0]

17.current_index = 1

18.

19.whilecurrent_index

20.block = chain[current_index]

21.print(f'')

22.print(f'')

23.print("\n-----------\n")

24.# Check that the hash of the block is correct

25.ifblock['previous_hash'] != self.hash(last_block):

26.returnFalse

27.

28.# Check that the Proof of Work is correct

29.ifnotself.valid_proof(last_block['proof'], block['proof']):

30.returnFalse

31.

32.last_block = block

33.current_index += 1

34.

35.returnTrue

36.

37.defresolve_conflicts(self):

38."""

39.This is our Consensus Algorithm, it resolves conflicts

40.by replacing our chain with the longest one in the network.

41.

42.:return: True if our chain was replaced, False if not

43."""

44.

45.neighbours = self.nodes

46.new_chain = None

47.

48.# We're only looking for chains longer than ours

49.max_length = len(self.chain)

50.

51.# Grab and verify the chains from all the nodes in our network

52.fornodeinneighbours:

53.response = requests.get(f'http:///chain')

54.

55.ifresponse.status_code == 200:

56.length = response.json()['length']

57.chain = response.json()['chain']

58.

59.# Check if the length is longer and the chain is valid

60.iflength > max_lengthandself.valid_chain(chain):

61.max_length = length

62.new_chain = chain

63.

64.# Replace our chain if we discovered a new, valid chain longer than ours

65.ifnew_chain:

66.self.chain = new_chain

67.returnTrue

68.

69.returnFalse

第一个方法valid_chain() 负责检查链是否有效，通过循环遍历每个区块并验证哈希和证明。

resolve_conflicts() 是这么一个方法：它遍历我们所有的邻近节点，下载它们的链并使用上面的方法验证它们。如果一个有效的链被发现，它的长度大于我们的，我们就替换掉我们当前所使用的链。

让我们将两个端点注册到API中，一个用于添加相邻节点，另一个用于解决冲突：

1.@app.route('/nodes/register', methods=['POST'])

2.defregister_nodes():

3.values = request.get_json()

4.

5.nodes = values.get('nodes')

6.ifnodesisNone:

7.return"Error: Please supply a valid list of nodes", 400

8.

9.fornodeinnodes:

10.blockchain.register_node(node)

11.

12.response = {

13.'message':'New nodes have been added',

14.'total_nodes': list(blockchain.nodes),

15.}

16.returnjsonify(response), 201

17.

18.

19.@app.route('/nodes/resolve', methods=['GET'])

20.defconsensus():

21.replaced = blockchain.resolve_conflicts()

22.

23.ifreplaced:

24.response = {

25.'message':'Our chain was replaced',

26.'new_chain': blockchain.chain

27.}

28.else:

29.response = {

30.'message':'Our chain is authoritative',

31.'chain': blockchain.chain

32.}

33.

34.returnjsonify(response), 200

此时，你可以使用不同的机器，并在网络上创建不同的节点。或者在同一台机器上使用不同的端口来启动进程。我在我的机器上的另一个端口上启动了另一个节点，并将它注册到我当前的节点上。因此，我有两个节点:http://localhost:5000和http://localhost:5001。

Registeringa new Node

然后我在节点2上挖掘了一些新的区块，以确保链更长。之后，我在节点1上调用 GET /nodes/resolve ，在节点1上的链被共识算法所取代：

ConsensusAlgorithm at Work

去找几个朋友测试一下你的Blockchain吧。

我希望这能激励你去创造一些新的东西。我对加密货币感到兴奋，因为我相信区块链会迅速改变我们对经济、政府和记录保存的看法。

风险警示：蓝狐所有文章都不构成投资推荐，投资有风险，建议对项目进行深入考察，慎重做好自己的投资决策。

想要深入了解区块链，长按下面二维码关注“蓝狐笔记”区块链公众号：lanhubiji 或加入知识星球：https://t.zsxq.com/iaQNnIq（6月28日到期，建议6月28号后再加入）