用Python從零開始建立區塊鏈

作者認為最快的學習區塊鏈的方式是自己建立一個，本文就跟隨作者用Python來建立一個區塊鏈。

對數字貨幣的崛起感到新奇的我們，並且想知道其背後的技術——區塊鏈是怎樣實現的。

但是完全搞懂區塊鏈並非易事，我喜歡在實踐中學習，通過寫代碼來學習技術會掌握得更牢固。通過構建一個區塊鏈可以加深對區塊鏈的理解。

準備工作
本文要求讀者對Python有基本的理解，能讀寫基本的Python，並且需要對HTTP請求有基本的瞭解。

我們知道區塊鏈是由區塊的記錄構成的不可變、有序的鏈結構，記錄可以是交易、檔案或任何你想要的資料，重要的是它們是通過雜湊值（hashes）連結起來的。

如果你還不是很瞭解雜湊，可以查看這篇文章

環境準備
環境準備，確保已經安裝Python3.6+, pip , Flask, requests
安裝方法：

pip install Flask==0.12.2 requests==2.18.4

同時還需要一個HTTP用戶端，比如Postman，cURL或其它用戶端。

參考原始碼（原代碼在我翻譯的時候，無法運行，我fork了一份，修複了其中的錯誤，並添加了翻譯，感謝star）

開始建立Blockchain
建立一個檔案 blockchain.py，本文所有的代碼都寫在這一個檔案中，可以隨時參考原始碼

Blockchain類
首先建立一個Blockchain類，在建構函式中建立了兩個列表，一個用於儲存區塊鏈，一個用於儲存交易。

以下是Blockchain類的架構：

class Blockchain(object):
    def __init__(self):
        self.chain = []
        self.current_transactions = []
    def new_block(self):
        # Creates a new Block and adds it to the chain
        pass
    def new_transaction(self):
        # Adds a new transaction to the list of transactions
        pass
    @staticmethod
    def hash(block):
        # Hashes a Block
        pass
    @property
    def last_block(self):
        # Returns the last Block in the chain
        pass

Blockchain類用來管理鏈條，它能儲存體交易，加入新塊等，下面我們來進一步完善這些方法。

塊結構
每個區塊包含屬性：索引（index），Unix時間戳記（timestamp），交易列表（transactions），工作量證明（稍後解釋）以及前一個區塊的Hash值。

以下是一個區塊的結構：

block = {
    'index': 1,
    'timestamp': 1506057125.900785,
    'transactions': [
        {
            'sender': "8527147fe1f5426f9dd545de4b27ee00",
            'recipient': "a77f5cdfa2934df3954a5c7c7da5df1f",
            'amount': 5,
        }
    ],
    'proof': 324984774000,
    'previous_hash': "2cf24dba5fb0a30e26e83b2ac5b9e29e1b161e5c1fa7425e73043362938b9824"
}

到這裡，區塊鏈的概念就清楚了，每個新的區塊都包含上一個區塊的Hash，這是關鍵的一點，它保障了區塊鏈不可變性。如果攻擊者破壞了前面的某個區塊，那麼後面所有區塊的Hash都會變得不正確。不理解的話，慢慢消化，可參考區塊鏈記賬原理

加入交易
接下來我們需要添加一個交易，來完善下new_transaction方法

class Blockchain(object):
    ...
    def new_transaction(self, sender, recipient, amount):
        """
        產生新交易資訊，資訊將加入到下一個待挖的區塊中