どうも、月見（@Suzuka14144156）です。
私は、ブロックチェーンに関する研究をしており、本ブログでは仮想通貨/暗号資産の情報を整理して発信しています。
今回は、Pythonでブロックチェーンを実際に実装していきたいと思います。
参考にした講座は以下のUdemyの講座です。
【教育・学習】資格・学習
総合情報サイト「コレダ！」がお届けする教育・学習における資格・学習の総合情報サイトです。
こちらの講座は、Pythonでスクラッチでブロックチェーンを実装するというものです。
Pythonの中級者以上の向けの講座となっています。
ブロックチェーンだけでなく、クラスを使ったコーディングを覚えたい方にもオススメの講座だと思います。
前回までの私の記事は、こちらです。
今回は、前回からの続きですので、お読みでない方は、ぜひ参考にしてみてください。
【Python】ブロックチェーンの実装＿1 クラスの定義
【Python】ブロックチェーンの実装方法＿2 hashの定義
今回は、トランザクションの実装です。
トランザクションとは？
- トランザクションとは、誰が誰にいくら送金したかの履歴
この情報をブロック上に保持することで、全取引履歴を分散したノード同士でその信頼性を担保します。
つまり、暗号資産をハッキングして、取引履歴を改ざん使用とすると、全ノードをハッキング（ビットコインでは51％攻撃が有名な例）し、書き換えなければなりません。
現実的には、そのようなことは不可能なので、ビットコインなどの暗号資産は信頼性を担保しています。
トランザクションの実装
では、実際にトランザクションを実装していきます。
トランザクションの中身は、以下3つとします。
- 送信者
- 受信者
- 送金額
トランザクションのコード
def add_transaction(self, sender_blockchain_address,
recipient_blockchain_address, value):
transaction = utils.sorted_dict_by_key({
'sender_blockchain_address': sender_blockchain_address,
'recipient_blockchain_address': recipient_blockchain_address,
'value': float(value)
})
self.transaction_pool.append(transaction)
return Trueトランザクションは、class BlockChain(object):のメソッドとして定義します。
add_transactionがコールされると以下3つがディクショナリー型で格納されます。
- sender_blockchain_address’: sender_blockchain_address,
- ‘recipient_blockchain_address’: recipient_blockchain_address,
- ‘value’: float(value)
utils.py
import collections
def sorted_dict_by_key(unsorted_dict):
return collections.OrderedDict(
sorted(unsorted_dict.items(), key=lambda d: d[0]))ディクショナリーのitemの順序を整列かさせるための関数です。
詳細は、以下の記事を参考にしてみてください。
【Python】ブロックチェーンの実装方法＿2 hashの定義
blockchains.py
import hashlib
import json
import logging
import sys
import time
import utils
logging.basicConfig(level=logging.INFO, stream=sys.stdout)
class BlockChain(object):
def __init__(self):
self.transaction_pool = []
self.chain = []
self.create_block(0, self.hash({}))
def create_block(self, nonce, previous_hash):
block = utils.sorted_dict_by_key({
'timestamp': time.time(),
'transactions': self.transaction_pool,
'nonce': nonce,
'previous_hash': previous_hash
})
self.chain.append(block)
self.transaction_pool = []
return block
def hash(self, block):
sorted_block = json.dumps(block, sort_keys=True)
return hashlib.sha256(sorted_block.encode()).hexdigest()
def add_transaction(self, sender_blockchain_address,
recipient_blockchain_address, value):
transaction = utils.sorted_dict_by_key({
'sender_blockchain_address': sender_blockchain_address,
'recipient_blockchain_address': recipient_blockchain_address,
'value': float(value)
})
self.transaction_pool.append(transaction)
return True
def pprint(chains):
for i, chain in enumerate(chains):
print(f'{"="*25} Chain {i} {"="*25}')
for k, v in chain.items():
if k == 'transactions':
print(k)
for d in v:
print(f'{"-"*40}')
for kk, vv in d.items():
print(f' {kk:30}{vv}')
else:
print(f'{k:15}{v}')
print(f'{"*"*25}')
if __name__ == '__main__':
block_chain = BlockChain()
pprint(block_chain.chain)
block_chain.add_transaction('A','B', 1.0)
previous_hash = block_chain.hash(block_chain.chain[-1])
block_chain.create_block(5, previous_hash)
pprint(block_chain.chain)
block_chain.add_transaction('C','D', 2.0)
block_chain.add_transaction('X','Y', 3.0)
previous_hash = block_chain.hash(block_chain.chain[-1])
block_chain.create_block(2, previous_hash)
pprint(block_chain.chain)実行結果は、以下です。
トランザクションの中身に以下3つか含まれていることがわかります。
- 送信者
- 受信者
- 送金額
========================= Chain 0 =========================
nonce 0
previous_hash 44136fa355b3678a1146ad16f7e8649e94fb4fc21fe77e8310c060f61caaff8a
timestamp 1630801628.132861
transactions
*************************
========================= Chain 0 =========================
nonce 0
previous_hash 44136fa355b3678a1146ad16f7e8649e94fb4fc21fe77e8310c060f61caaff8a
timestamp 1630801628.132861
transactions
========================= Chain 1 =========================
nonce 5
previous_hash 28c80497533fb426ddba60f6af6d3d3f057c7dc4b266845c408483040c9c9c1b
timestamp 1630801628.1350038
transactions
----------------------------------------
recipient_blockchain_address B
sender_blockchain_address A
value 1.0
*************************
========================= Chain 0 =========================
nonce 0
previous_hash 44136fa355b3678a1146ad16f7e8649e94fb4fc21fe77e8310c060f61caaff8a
timestamp 1630801628.132861
transactions
========================= Chain 1 =========================
nonce 5
previous_hash 28c80497533fb426ddba60f6af6d3d3f057c7dc4b266845c408483040c9c9c1b
timestamp 1630801628.1350038
transactions
----------------------------------------
recipient_blockchain_address B
sender_blockchain_address A
value 1.0
========================= Chain 2 =========================
nonce 2
previous_hash 9f0be24aa3a723f04e4ccbaabc9967f16a995d791dee2bbc74abaed22a9b999d
timestamp 1630801628.138853
transactions
----------------------------------------
recipient_blockchain_address D
sender_blockchain_address C
value 2.0
----------------------------------------
recipient_blockchain_address Y
sender_blockchain_address X
value 3.0
*************************今回の記事は、以上です。
最後までお読みいただきありがとうございました。
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