python数字货币自动交易,python 区块链开发教程

　　本文主要为大家介绍一个python区块链简单版事务实现的例子。有需要的朋友可以借鉴一下，希望能有所帮助。祝大家进步很大，早日升职加薪。

　　00-1010描述介绍比特币交易输出发送货币余额查看汇总

目录

　　本文根据https://github.com/liuchengxu/blockchain-tutorial,的内容用python实现，但根据个人理解做了一些修改，并引用了大量原文。文章的最后是“本节中完整源代码实现的地址”。

说明

　　交易是比特币的核心，区块链的唯一目的就是安全可靠地存储交易。在区块链，交易一旦创建，任何人都不能修改或删除。今天，我们将开始实现交易。不过，既然交易是个大话题，我就分成两部分：今天的部分，我们来认识一下交易的基本框架。在第二部分，我们将继续讨论它的一些细节。

　　由于比特币采用的是UTXO模型，而不是账户模型，所以直接没有“余额”的概念，余额需要遍历整个交易历史才能得到。

引言

　　点击此处查看下图中https://www.blockchain.com/explorer.的交易信息

　　交易是一些输入和输出的组合：

　　类别交易(对象):

　　def __init__(self，vins，vouts):

　　self.txid=

　　self.vins=vins

　　self.vouts=vouts

　　对于每一个新的事务，它的输入都会引用上一个事务的输出(这里有一个例外，coinbase事务)，引用就是成本。引用以前的输出，即在另一个交易的输入中包含以前的输出，意味着花费以前的交易输出。交易的输出是钱实际存储的地方。下图说明了事务之间的相关性：

　　注意：

　　一些输出与输入无关。最后一个事务的输入可以参考先前事务的输出。在本文中，输入必须指输出。我们将使用像“钱”、“硬币”、“花费”、“发送”、“账户”等词语。但在比特币中，没有这个概念。事务只通过一个脚本锁定一些值，这些值只能由锁定它们的人解锁。

　　每一次比特币交易都会产生一个输出，这个输出会被区块链记录下来。给某人发送比特币，实际上就是创建一个新的UTXO，注册到那个人的地址，可以被他使用。

比特币交易

　　从输出开始：

　　TXOutput类(对象):

　　def __init__(self，value，script_pub_key):

　　自我价值=价值

　　self . script _ pub _ key=script _ pub _ key

　　输出主要由两部分组成：

　　一定数量的比特币(价值)

　　锁定的脚本(script_pub_key)。要花这笔钱，剧本必须解锁。

　　实际上，是输出存储了“货币”(注意，就是上面的值字段)。这里的存储是指用一个数学难题锁定输出，存储在script_pub_key中。在内部，比特币使用一种叫做Script的脚本语言来定义锁定和解锁输出的逻辑。虽然这种语言相当原始(这是为了避免潜在的黑客攻击和滥用而故意的)，也不复杂，但我们在这里不讨论它的细节。你可以在这里找到详细解释。

　　在比特币中，价值域存储sat。

　　oshi 的数量，而不是 BTC 的数量。一个 satoshi 等于一亿分之一的 BTC(0.00000001 BTC)，这也是比特币里面最小的货币单位（就像是 1 分的硬币）。

　　由于还没有实现地址（address），所以目前我们会避免涉及逻辑相关的完整脚本。script_pub_key 将会存储一个任意的字符串（用户定义的钱包地址）。

　　顺便说一下，有了一个这样的脚本语言，也意味着比特币其实也可以作为一个智能合约平台。

　　关于输出，非常重要的一点是：它们是不可再分的（indivisible）。也就是说，你无法仅引用它的其中某一部分。要么不用，如果要用，必须一次性用完。当一个新的交易中引用了某个输出，那么这个输出必须被全部花费。如果它的值比需要的值大，那么就会产生一个找零，找零会返还给发送方。这跟现实世界的场景十分类似，当你想要支付的时候，如果一个东西值 1 美元，而你给了一个 5 美元的纸币，那么你会得到一个 4 美元的找零。

发送币

　　现在，我们想要给其他人发送一些币。为此，我们需要创建一笔新的交易，将它放到一个块里，然后挖出这个块。之前我们只实现了 coinbase 交易（这是一种特殊的交易），现在我们需要一种通用的普通交易：

def new_transaction(self, from_addr, to_addr, amount):
　　 inputs = []
　　 outputs = []
　　 acc, valid_outpus = self._find_spendable_outputs(from_addr, amount)
　　 if acc < amount:
　　 raise NotEnoughAmountError(unot enough coin)
　　 for txid, outs in valid_outpus.items():
　　 for out in outs:
　　 out_index = out[0]
　　 input = TXInput(txid, out_index, from_addr)
　　 inputs.append(input)
　　 output = TXOutput(amount, to_addr)
　　 outputs.append(output)
　　 if acc > amount:
　　 # a change
　　 outputs.append(TXOutput(acc - amount, from_addr))
　　 tx = Transaction(inputs, outputs)
　　 tx.set_id()
　　 return tx
　　

　　在创建新的输出前，我们首先必须找到所有的未花费输出，并且确保它们有足够的价值（value），这就是 _find_spendable_outputs 方法要做的事情。随后，对于每个找到的输出，会创建一个引用该输出的输入。接下来，我们创建两个输出：

　　一个由接收者地址锁定。这是给其他地址实际转移的币。

　　一个由发送者地址锁定。这是一个找零。只有当未花费输出超过新交易所需时产生。记住：输出是不可再分的。

　　这个方法对所有的未花费交易进行迭代，并对它的值进行累加。当累加值大于或等于我们想要传送的值时，它就会停止并返回累加值，同时返回的还有通过交易 ID 进行分组的输出索引。我们只需取出足够支付的钱就够了。

　　现在我们修改add_block方法:

 def add_block(self, transactions):
　　 """
　　 add a block to block_chain
　　 """
　　 last_block = self.get_last_block()
　　 prev_hash = last_block.get_header_hash()
　　 height = last_block.block_header.height + 1
　　 block_header = BlockHeader(, height, prev_hash)
　　 block = Block(block_header, transactions)
　　 block.mine()
　　 block.set_header_hash()
　　 self.db.create(block.block_header.hash, block.serialize())
　　 last_hash = block.block_header.hash
　　 self.set_last_hash(last_hash)
　　

　　最后，让我们来实现 send 方法：

def send(bc, from_addr, to_addr, amount):
　　 bc = BlockChain()
　　 tx = bc.new_transaction(from_addr, to_addr, amount)
　　 bc.add_block([tx])
　　 print(send %d from %s to %s %(amount, from_addr, to_addr))
　　

　　发送币意味着创建新的交易，并通过挖出新块的方式将交易打包到区块链中。不过，比特币并不是一连串立刻完成这些事情（虽然我们目前的实现是这么做的）。相反，它会将所有新的交易放到一个内存池中（mempool），然后当矿工准备挖出一个新块时，它就从内存池中取出所有交易，创建一个候选块。只有当包含这些交易的块被挖出来，并添加到区块链以后，里面的交易才开始确认。

　　让我们来检查一下发送币是否能工作：

　　首先我们要执行main.py完成创世块的构建

$ python3 main.py
　　Mining a new block
　　Found nonce == 17ash_hex == 01ded3ff2872093f2eefcd7b8b5b264e96996f31f933e6636db034b4151b61aa
　　Block(_block_header=BlockHeader(timestamp=1551086196.4749706, hash_merkle_root=, prev_block_hash=, hash=ce93f6e1a2f7dec3a538e8b6397e4b8eba59bace2e7ac08f82875447d2660173, nonce=None, height=0))
　　Block(_block_header=BlockHeader(timestamp=1551086196.6248493, hash_merkle_root=, prev_block_hash=, hash=d5ecad2ed10a978e2f280e62d6a25ce4def6cdfc66ac9dcd124c24c5a4b9ac07, nonce=17, height=1))
　　

$ python3 cli.py send --from zhangsanaddr --to lisiaddr --amount 10
　　Found nonce == 0ash_hex == 08c67066d0c7fc8d2ef80076e91626ff05999046ae0248e1971b99a30541518b
　　send 10 from zhangsanaddr to lisiaddr
　　

余额查看

def get_balance(bc, addr):
　　 balance = 0
　　 utxos = bc.find_UTXO(addr)
　　 for utxo in utxos:
　　 balance += utxo.value
　　 print(%s balance is %d %(addr, balance))
　　

　　find_UTXO方法找出所有的UTXO,实现如下:

$ python3 cli.py balance zhangsanaddr 
　　zhangsanaddr balance is 980
　　

　　先利用_find_unspent_transactions找出所有的未花费交易，并判断是否是当前地址可以解锁的，就找出了所有的UTXO。

　　测试一下效果:

$ python3 cli.py balance zhangsanaddr 
　　zhangsanaddr balance is 980
　　

总结

　　虽然不容易，但是现在终于实现交易了！不过，我们依然缺少了一些像比特币那样的一些关键特性：

　　地址（address）。我们还没有基于私钥（private key）的真实地址。

　　奖励（reward）。现在挖矿是肯定无法盈利的！

　　UTXO 集。获取余额需要扫描整个区块链，而当区块非常多的时候，这么做就会花费很长时间。并且，如果我们想要验证后续交易，也需要花费很长时间。而 UTXO 集就是为了解决这些问题，加快交易相关的操作。

　　内存池（mempool）。在交易被打包到块之前，这些交易被存储在内存池里面。在我们目前的实现中，一个块仅仅包含一笔交易，这是相当低效的。

　　参考：

　　[1] https://github.com/liuchengxu/blockchain-tutorial/blob/master/content/part-4/transactions-1.md

　　[2] 本节完整实现源码

　　以上就是python区块链简易版交易实现示例的详细内容，更多关于python区块链交易的资料请关注盛行IT软件开发工作室其它相关文章！

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