手把手教你打造属于你自己的’比特币’（中）

上一篇内容是在编译器内生成块。本篇将做本地服务器的挖矿和交易，WEB服务器是用flask框架搭建，flask框架够轻量。

我们将创建三个接口：/mine，告诉服务器去挖矿，/blocks，返回所有块，/txion，创建一个交易并添加到块。CCHcoin的数据将是一些交易记录，所以每个区块的数据区将会是一个由交易记录组成的列表。每个交易记录都会是一个JSON对象，列举着CCHcoin的发送方，CCHcoin的接收方和CCHcoin转让的数量。

{"from": "network", "to": miner_address, "amount": 1}

现在我们知道了我们的交易记录是怎样的了，我们需要把它们加入一台我们区块链网络中的电脑，这被称为节点。为了这样做，我们会创建一个简单的HTTP服务器，这样任何用户都可以让我们的节点知道一个新的交易记录产生了。一个节点将能够接受一个以交易记录作为body的POST请求。这就是为什么交易记录是JSON格式的原因，我们需要把它们作为一个请求的body传送到我们的服务器。

# 接受WEB请求 @node.route('/txion', methods=['POST'])
def transaction():
    # 每一次新的 POST 请求,  # 我们要的传输data  new_txion = request.get_json()
    # 把传输任务添加都列表中  this_nodes_transactions.append(new_txion)
    # 传输成功，把信息打到控制台  print ("New transaction")
    print ("FROM: {}".format(new_txion['from'].encode('ascii', 'replace')))
    print ("TO: {}".format(new_txion['to'].encode('ascii', 'replace')))
    print ("AMOUNT: {}\n".format(new_txion['amount']))
    # 让客户端知道成功了  return "Transaction submission successful\n"

现在当用户互相间发送CCHCoin时，我们有了一个可以保存记录的方法。这就是为什么人们把区块链称为公开的，分布式的分类账：所有交易记录的存储对所有人可见，并且被保存在网络的每一个节点中。

现在还没有CCHCoin这样的东西，因为还没有创造和发行任何一个CCHCoin。为了创造新的CCHCoin，人们必须去挖掘CCHCoin的新区块。当他们成功的挖掘到新区块，一个新的CCHCoin就被创造了，并且被奖励给挖到区块的人。这个CCHCoin在矿工把它发送给其他人之后开始流通。

@node.route('/mine', methods=['GET'])
def mine():
    # 获取最近的POW  last_block = blockchain[len(blockchain) - 1]
    last_proof = last_block.data['proof-of-work']

    # 找到最新块的工作量证明  # Note: 这个程序会一直挂到最新块被挖出来  proof = proof_of_work(last_proof)
    # 一旦我们找到有效的工作量证明  # 当我们知道挖到块 我们就在交易中奖励矿工  this_nodes_transactions.append(
        {"from": "network", "to": miner_address, "amount": 1}
    )

    # 现在我们能收集需要创造新块的数据  new_block_data = {
        "proof-of-work": proof,  "transactions": list(this_nodes_transactions)
    }
    new_block_index = last_block.index + 1  new_block_timestamp = this_timestamp = date.datetime.now()
    last_block_hash = last_block.hash
    # 空的交易列表  this_nodes_transactions[:] = []
    # 建新块  mined_block = Block(
        new_block_index,  new_block_timestamp,  new_block_data,  last_block_hash
    )
    blockchain.append(mined_block)

    # 让客户端知道挖到矿  #json结构  return json.dumps({
        "index": new_block_index,  "timestamp": str(new_block_timestamp),  "data": new_block_data,  "hash": last_block_hash
    }) + "\n"

使用工作量证明（PoW）算法，来证明是如何在区块链上创建或挖掘新的区块。PoW 的目标是计算出一个符合特定条件的数字，这个数字对于所有人而言必须在计算上非常困难，但易于验证。这是工作证明背后的核心思想。

我们将看到一个简单的例子帮助你理解：
假设一个整数 x 乘以另一个整数 y 的积的 Hash 值必须以 0 结尾，即 hash(x * y) = ac23dc...0。设 x = 5，求 y ？用 Python 实现：

from hashlib import sha256
x = 5 y = 0 # We don't know what y should be yet... while sha256(f'{x*y}'.encode()).hexdigest()[-1] != "0":
    y += 1 print(f'The solution is y = {y}')

结果是： y = 21。因为，生成的 Hash 值结尾必须为 0。

hash(5 * 21) = 1253e9373e...5e3600155e860

在比特币中，工作量证明算法被称为 Hashcash ，它和上面的问题很相似，只不过计算难度非常大。这就是矿工们为了争夺创建区块的权利而争相计算的问题。通常，计算难度与目标字符串需要满足的特定字符的数量成正比，矿工算出结果后，就会获得一定数量的比特币奖励（通过交易）。

在CCHCoin，我们会创建一个稍微简单的工作量证明算法。为了创建一个新的区块，一台矿工的电脑必须要增加一个数字。当这个数字可以被7（“CCHCoin”字母的数量）和上一个区块的证明数字整除，一个新的CCHCoin区块就被挖掘出来，并且矿工将会得到一个崭新的CCHCoin。

def proof_of_work(last_proof):
    # 产生一个我们能找到写一个工作量证明的变量  incrementor = last_proof + 1  # 知道有一个数能被9整除  # 同时 这个工作量证明包含前一个区块  while not (incrementor % 9 == 0 and incrementor % last_proof == 0):
        incrementor += 1  # 一旦数字被找到，返回POW  return incrementor

现在，我们能控制一定时间周期内挖掘的区块数量了，并且我们能在网络上发行CCHCoin给人们，使他们能互相发送了。但正如我们所说，我们只在一台电脑上做到了这些。如果区块链是去中心化的，我们如何能够确定每一个节点中的链是一样的呢？为了做到这一点，我们让每一个节点广播它的链的版本给其他节点，并且允许他们接受其他节点的链。这之后，每一个节点必须核实其他节点的链，所以每一个网络中的节点都与产生的区块链看起来一致了。这被称为共识（consensus）算法。

我们的共识算法会更简单：如果一个节点的链与另一个节点的不一样（就是说有冲突），然后网络中最长的链会保留下来，其他较短的链将会被删除。如果我们网络中的链之间没有冲突，那么我们继续。

代码地址：https://gitee.com/CCHChenChangHong/BlockChain/blob/master/CCHcoinServer.py

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