Chức năng khối python
Trong bài hướng dẫn ngày hôm nay chúng ta sẽ đi từ những bước đầu tiên để xây dựng lên một mạng blockchain đơn giản bằng ngôn ngữ python. Giúp chúng ta sẽ có cái nhìn tổng thể nhất về cách thức một blockchain hoạt động Bằng cách sử dụng microframework Flask để tạo ra các điểm cuối, sau đó chạy trên nhiều máy để tạo một mạng phi tập trung. Chúng ta sẽ học cách xây dựng một giao diện người dùng đơn giản để tương tác với blockchain và lưu trữ thông tin cho mọi trường hợp sử dụng, chẳng hạn như thanh toán ngang hàng, trò chuyện hoặc thương mại điện tử Mục tiêu sẽ xây dựng một ứng dụng cho phép người dùng chia sẻ thông tin bằng cách đăng các bài đăng. Nội dung sẽ được lưu trữ trên blockchain, nên nó sẽ không thể thay đổi và tồn tại mãi mãi. Người dùng sẽ tương tác với ứng dụng thông qua một giao diện web đơn giản Chúng ta sẽ sử dụng cách tiếp cận từ dưới lên. Bắt đầu bằng cách xác định cấu trúc dữ liệu mà chúng tôi sẽ lưu trữ trong chuỗi khối. Mỗi bài đăng sẽ bao gồm ba yếu tố cần thiết
Sau đây chúng ta sẽ luôn đi vào các bước thực hiện Lưu trữ các giao dịch trong các khốiỞ đây chúng ta sẽ lưu trữ theo định dạng được sử dụng rộng rãi đó là JSON. Và dưới đây là những gì một bài đăng sẽ được lưu trữ trong blockchain
Thuật ngữ 0 trong chuỗi khối thường thay thế bằng 1. Nên ở đây chúng ta sử dụng hệ thống thuật ngữ 1 để chỉ 0 trong ứng dụng nàyCác giao dịch sẽ được đóng gói thành khối. Một khối có thể chứa một hoặc nhiều giao dịch. Các khối chứa các giao dịch được tạo thường xuyên và được thêm vào chuỗi khối. Do có nhiều khối nên mỗi khối sẽ có một 4 duy nhất Thêm ký tự số vào các khốiĐể ngăn chặn các giả mạo dữ liệu được lưu trữ bên trong các khối và để phát hiện ra điều này, chúng tôi sẽ sử dụng hàm băm Hàm băm là một hàm lấy dữ liệu có kích thước bất kỳ và tạo ra dữ liệu có kích thước cố định, thường được sử dụng để xác định dữ liệu đầu vào. Hàm băm lý tưởng thường có những đặc điểm sau là
Kết quả của các tính chất trên là
Có nhiều biến phổ biến khác nhau. Đây là một ví dụ trong Python ta sử dụng hàm mũ 5________số 8Chúng ta sẽ lưu trữ giá trị băm của khối vào một trường bên trong đối tượng 6 và nó sẽ hoạt động giống như chữ số (hoặc chữ ký) của dữ liệu chứa trong đó 0Nối các khối thành chuỗi(chuỗi)Chúng ta cần một cách để đảm bảo rằng bất kỳ thay đổi nào trong các khối trước đó sẽ làm mất hiệu lực toàn bộ chuỗi. Cách làm của Bitcoin là tạo ra sự phụ thuộc giữa các khối liên tiếp bằng cách xâu chuỗi chúng với giá trị băm của khối ngay trước đó. Có nghĩa là sẽ lưu giá trị băm của khối trước đó trong khối hiện tại khi thêm mới vào một trường có tên là 7Sẽ có câu hỏi. vậy còn block đầu tiên thì sao? 2Bây giờ, nếu nội dung của bất kỳ khối nào trước đó thay đổi
Cuối cùng, toàn bộ chuỗi theo khối thay thế bị vô hiệu và cách duy nhất để giải quyết là tính toán lại toàn bộ chuỗi Triển khai thuật toán Proof-Of-Work(Bằng chứng công việc)Dù vậy vẫn có một vấn đề đó là giá trị trùm của tất cả các khối và theo đó có thể được tính lại khá dễ dàng để tạo ra một chuỗi khối hợp lệ khác. Để ngăn chặn điều này, chúng ta có thể khai thác tính toán bất khả thi của hàm mũm mà chúng ta đã thảo luận ở trên để thực hiện nhiệm vụ tính toán giá trị mũ trùm khó khăn và ngẫu nhiên hơn. Điều này có nghĩa là. Thay vì chấp nhận bất kỳ giá trị băm nào cho khối, chúng ta bổ sung một số ràng buộc cho nó. Vui lòng thêm một ràng buộc rằng giá trị băm của chúng ta sẽ bắt đầu bằng n số 0 phía trước trong đó n là số nguyên dương Ở đây ta sẽ bổ sung thêm một số dữ liệu giả mà ta có thể thay đổi. Ta sẽ thêm một trường mới là trường nonce. Number nonce is a number that they ta could continue change for going to when they we have been a SHARP. Nonce tuân thủ các ràng buộc đóng vai trò là bằng chứng cho thấy một số tính toán đã được thực hiện. Kỹ thuật này là phiên bản đơn giản hóa của thuật toán Hashcash được sử dụng trong Bitcoin. Số lượng 0 chỉ được xác định trong ràng buộc xác định mức độ khó của thuật toán PoW (số lượng 0 càng lớn, càng khó để tìm ra nonce) Ngoài ra do tính bất đối xứng nên Proof-of-work(PoW) khó tính toán nhưng rất dễ xác minh khi bạn tìm ra nonce (bạn chỉ cần chạy lại hàm băm) Thêm khối vào ChuỗiĐể thêm một khối vào chuỗi, trước hết chúng ta phải xác minh rằng
4Khai thác mỏCác lệnh cấm giao dịch bắt đầu sẽ được lưu trữ dưới dạng một nhóm các giao dịch chưa được xác nhận. Quá trình đưa các giao dịch chưa được xác nhận vào một khối và tính toán POW được gọi là khai thác các khối. Khi không tuân theo các ràng buộc được tìm thấy, chúng ta có thể nói rằng một khối đã được khai thác và nó có thể được đưa vào chuỗi khối Trong hầu hết các loại tiền điện tử (bao gồm Bitcoin), những người khai thác có thể được trao một số tiền điện tử như một phần thưởng cho việc sử dụng sức mạnh tính toán của họ để tính toán POW. This is function mining 5Được rồi, đây là mã của phần xử lý. mã nguồn Create interfacePhần này chúng ta sẽ tạo giao diện cho nút blockchain để tương tác với ứng dụng chúng ta vừa xây dựng. Ở đây sẽ sử dụng một microframework Python phổ biến được gọi là Flask để tạo API REST tương tác và gọi các hành động khác nhau trong nút blockchain của chúng tôi. Nếu bạn đã từng làm việc với bất kỳ web framework nào trước đây, đoạn mã dưới đây sẽ không khó theo dõi 6Chúng ta cần một lộ trình để ứng dụng có thể tạo một giao dịch mới và ở đây chính là bài đăng 7Sẽ có một lộ trình trả lại bản sao của chuỗi. And this route, ứng dụng sẽ sử dụng để truy vấn tất cả dữ liệu cần hiển thị 0Còn đây là lộ trình để gửi yêu cầu khai thác mỏ - xác thực các giao dịch chưa được xác thực (nếu có). Chúng ta sẽ sử dụng nó để bắt đầu một lệnh khai thác từ ứng dụng chính của chúng ta 1Thiết lập cơ chế đồng thuận và phân tánCó một vấn đề về blockchain mà chúng ta đã phát triển đang chạy trên một máy tính. Mặc dù chúng ta đã liên kết các khối bằng giá trị băm và áp dụng POW, nhưng vẫn không thể tin vào một thực thể duy nhất (trong trường hợp ở đây là một máy duy nhất). Chúng ta cần dữ liệu được phân tán tức thì cần nhiều nút để duy trì chuỗi khối. Vì vậy, để chuyển từ một nút đơn sang mạng ngang hàng, trước hết chúng ta hãy tạo một cơ chế để một nút mới có thể biết về các đồng nghiệp (đồng nghiệp) khác trong mạng. 2Một nút mới tham gia vào mạng có thể gọi hàm 8 để đăng ký với các nút hiện có trong mạng. Điều này sẽ giúp ích cho những điều sau
Tuy nhiên, có một vấn đề với nhiều nút thao tác có chủ ý hoặc lý do vô ý (như mức độ mạng), bản sao của chuỗi một vài nút có thể khác nhau. Trong trường hợp đó các nút cần phải đồng ý với một số phiên bản của chuỗi để duy trì tính toàn vẹn của toàn bộ hệ thống. Nói cách khác, chúng ta cần đạt được sự đồng thuận Một thuật toán đồng thuận đơn giản có thể đồng ý với chuỗi hợp lệ dài nhất khi chuỗi của các nút tham gia trong mạng xuất hiện nhánh rẽ. Lý do đằng sau phương pháp này là chuỗi dài nhất chứng tỏ số lượng công việc được thực hiện nhiều nhất (hãy nhớ PoW rất khó tính) 3Tiếp theo, chúng ta cần phát triển một cách để bất kỳ nút nào thông báo cho mạng rằng nó đã khai thác ra một khối để mọi người có thể cập nhật blockchain của họ và chuyển sang khai thác các khối khác. Các nút khác chỉ có thể cần xác minh PoW và thêm khối mới được khai thác vào chuỗi tương ứng của mình (hãy nhớ rằng việc xác minh là dễ dàng khi biết được nonce) 4Hàm 9 nên được gọi sau mỗi khối được khai thác bởi các nút để những người ngang hàng khác có thể thêm nó vào chuỗi của họ 5Xây dựng ứng dụng webVì vậy, máy chủ blockchain đã được thiết lập. Bạn có thể tìm thấy mã nguồn ở đây Bây giờ là lúc bắt đầu phát triển giao diện của ứng dụng web. Chúng ta đã sử dụng mẫu Jinja2 để hiển thị các chế độ xem và một số CSS để làm cho mọi thứ trở nên đẹp mắt Ứng dụng cần kết nối với một nút trong chuỗi khối mạng để tìm tải dữ liệu và cũng để gửi dữ liệu mới 6Hàm 40 7Ứng dụng có một biểu mẫu HTML để nhập đầu vào của người dùng và sau đó thực hiện yêu cầu POST đến nút được kết nối để thêm giao dịch vào nhóm giao dịch chưa được xác nhận. Giao dịch sau đó được khai thác bằng mạng và cuối cùng được tìm thấy sau khi tải lại trang 8Chạy ứng dụngĐến đây chúng ta đã hoàn thành. mã nguồn Cài đặt 9Chạy một nút chuỗi khối trên cổng 8000 0chạy ứng dụng web 1Ứng dụng sẽ chạy tại http. //máy chủ cục bộ. 5000 Chạy nhiều nút Ta sẽ chạy nhiều nút bằng cách chạy trên các cổng khác nhau. Sử dụng _______ 41 để đăng ký thành một mạng ngang hàng 2 3You can run application ( python run_app. py) và tạo giao dịch (đăng bài qua giao diện web) và khi bạn khai thác giao dịch, tất cả các nút trong mạng sẽ cập nhật chuỗi. Và các nút cũng có thể được kiểm tra bằng cách gọi bằng cURL hoặc Postman 4Xác thực giao dịchYou may have got to see an error in application is. Bất kỳ ai cũng có thể đổi tên và đăng bất kỳ nội dung nào. Ngoài ra, bài đăng dễ bị giả mạo khi gửi giao dịch lên mạng blockchain. Một cách để giải quyết vấn đề này là tạo tài khoản người dùng bằng mật khẩu mã khóa công khai. Mỗi người dùng mới cần có khóa chung và khóa riêng để có thể đăng bài trong ứng dụng
Hướng dẫn này bao gồm các nguyên tắc cơ bản của một chuỗi khối công khai. Nếu bạn đã theo dõi đến đấy thì giờ bạn đã có thể phát triển khai thác một blockchain từ đầu và xây dựng một ứng dụng đơn giản, cho phép người dùng chia sẻ thông tin trên blockchain. Mong rằng bài viết sẽ trả lại cho các bạn những kiến thức bổ ích rất vui và hẹn gặp lại ở những bài viết tiếp theo |