Giới thiệu
Chuỗi khối
Là một nhà phát triển dày dạn kinh nghiệm với nhiều năm kinh nghiệm, tôi thấy vô cùng hài lòng khi hướng dẫn bạn quy trình tạo API blockchain đơn giản bằng Flask. Hãy cùng nhau bắt đầu cuộc hành trình thú vị này nhé!
Công nghệ chuỗi khối đang dẫn đầu trong cả lĩnh vực tài chính và lập trình, thu hút sự quan tâm toàn cầu nhờ những đặc điểm đổi mới của nó. Đáng chú ý, nó hoạt động thông qua một hệ thống phi tập trung, nghĩa là không có thực thể duy nhất nào kiểm soát các giao dịch hoặc cơ sở dữ liệu. Điểm mạnh của nó nằm ở việc thúc đẩy tính minh bạch và bảo mật mạnh mẽ.
Người ta có thể thắc mắc Blockchain chính xác là gì.
Về cơ bản, Blockchain biểu thị các kết nối giữa các khối, tệp hoặc bất kỳ cấu trúc dữ liệu liên quan nào, tất cả đều được mã hóa. Nó giống như sự an toàn và bảo mật, sau các nguyên tắc về mật mã. Hệ thống này lưu thông và phân phối các giao dịch trong mạng lưới của nó, nơi những người tham gia tương tác và duy trì các cơ chế mã hóa để đồng tình và duy trì độ tin cậy.
Công nghệ đằng sau blockchain chứng tỏ giá trị của nó trước các mối đe dọa và lỗ hổng kỹ thuật số tiềm ẩn, mang đến một môi trường an toàn hơn để quản lý các mối lo ngại về an ninh mạng. Nói một cách đơn giản hơn, công nghệ này có thể bảo vệ hiệu quả trước các mối đe dọa trên mạng, cung cấp cho chúng ta nền tảng an toàn để giải quyết các thách thức trong bối cảnh kỹ thuật số hiện đại.
Python trong chuỗi khối
Python nổi bật là một trong những ngôn ngữ lập trình linh hoạt và dễ thích ứng nhất, khiến nó trở thành lựa chọn phổ biến cho công nghệ phần mềm trong nhiều lĩnh vực khác nhau. Chức năng của nó khiến nó trở nên khác biệt, là sự lựa chọn phù hợp nhờ các tính năng của nó. Nó tự hào có một cú pháp ngắn gọn, yêu cầu ít dòng hơn để hoàn thành bất kỳ nhiệm vụ nhất định nào so với nhiều ngôn ngữ khác. Cú pháp hợp lý này rất thuận lợi khi xử lý các lỗi và lỗi.
Python có một hệ sinh thái sôi động với nhiều thư viện đa dạng và phong phú với nhiều chặng đường phát triển và thăng hoa. Thứ tư, các thư viện như PyBrown và Dwell cung cấp các chức năng tính toán và mật mã, còn các framework như Flask, Django rất hữu ích cho API và giao diện ứng dụng web. Trong đó các thư viện như Duyệt và Vyper được sử dụng để triển khai hợp đồng thông minh.
Python hỗ trợ nhiều ngôn ngữ như C++, Java, Javascript và JavaScript và Javailability,
Khán giả
Bây giờ câu hỏi thực sự là làm thế nào để sử dụng Python trong việc phát triển các ứng dụng blockchain.
Cảm ơn sự hỗ trợ của bạn, từ Python trong Blockchain. Sự hợp tác của bạn sẽ bắt đầu quá trình của họ. Các nhà phát triển sẽ tiếp tục với tập lệnh này.
Chuyển thành hồ bơi thanh lịch,
Thiết lập môi trường phát triển
Để đảm bảo kết quả thành công, trước tiên chúng ta hãy hiểu vấn đề trước khi đi sâu vào nó. Đây là cách chúng ta sẽ giải quyết thử thách hiện tại:
Khi nói đến cấu hình, Python có quy trình thiết lập dễ dàng nhất.
Chúng ta hãy xem xét nó một cách chi tiết:
Cài đặt Python
- Truy cập trang web chính thức và tải xuống phiên bản Python mới nhất: https://www.python.org/downloads/
- Tải xuống theo hệ điều hành của bạn (Windows, MacOS, Linux)
- Nó đi kèm với trình khởi chạy Python, do đó hãy xem hướng dẫn cài đặt – Thao tác này sẽ cài đặt Python trên hệ thống của bạn.
Với tư cách là một nhà nghiên cứu, tôi sẽ xác nhận việc cài đặt Python thành công bằng cách nhập `python –version` hoặc `python3 –version` trong terminal hoặc dấu nhắc lệnh của tôi. Điều này sẽ hiển thị phiên bản Python hiện đang hoạt động trên hệ thống của tôi.
Hãy đảm bảo bạn cài đặt phiên bản Python mới nhất, hiện tại là 3.12. Tuy nhiên, chỉ chọn các phiên bản cũ hơn nếu có yêu cầu cụ thể đối với một số công cụ hoặc tiện ích nhất định.
Chọn IDE
Sau khi bạn đã cài đặt thành công Python trên hệ thống của mình, bước quan trọng tiếp theo là chọn môi trường phát triển thích hợp. Bước này rất quan trọng vì việc chọn một IDE được cấu hình tốt sẽ tạo nền tảng cho tất cả các dự án sắp tới của bạn.
Có hai IDE chính:
PyCharm: Bắt nguồn từ JetBrains, PyCharm nổi bật là Môi trường phát triển tích hợp (IDE) hàng đầu dành cho người dùng Python. Công cụ mạnh mẽ này cung cấp nhiều tài nguyên được thiết kế để nâng cao hiệu quả mã hóa của bạn với tư cách là nhà phát triển.
Công cụ này cung cấp nhiều chức năng hữu ích, bao gồm cả việc hoàn thành mã thông minh theo thời gian thực, tự động điền vào các mẫu mã dựa trên các chức năng có sẵn. Pycharm thực sự tỏa sáng khi nói đến các công cụ gỡ lỗi. Nó cung cấp các tính năng như duyệt qua mã, thực thi toàn bộ khối mã, đặt nhiều điểm dừng để xác định nơi xảy ra lỗi và bảng điều khiển để chạy các phần mã nhỏ hơn trong khi kiểm tra các biến cùng một lúc.
Các bước thiết lập Pycharm:
- Truy cập trang web chính thức và tải xuống PyCharm:
- https://www.jetbrains.com/pycharm/download/?section=mac
- Bây giờ hãy làm theo hướng dẫn bật lên.
- Sau khi quá trình cài đặt hoàn tất, hãy khởi chạy Pycharm và định cấu hình dự án cũng như trình thông dịch Python của bạn như sau:
Điều hướng đến Cài đặt, sau đó chọn Dự án của bạn, tìm phần Trình thông dịch dự án và chọn đúng phiên bản Python mà bạn đã cài đặt từ đó.
Sổ tay Jupyter: Jupyter Notebook là môi trường phát triển tích hợp dựa trên web hay IDE, nơi bạn có thể viết và thực thi mã, đặc biệt là Python. Nó cũng được sử dụng cho mục đích chỉnh sửa văn bản. Bạn có thể chạy Jupyter Notebook trên Visual Studio Code (VSCode) từ xa, cùng với các tiện ích mở rộng tương thích của nó.
Các bước thiết lập Notebook Jupyter:
- Mở giao diện dòng lệnh của bạn: chạy lệnh pip install notebook
- Khởi động Jupyter Notebook bằng lệnh: jupyter notebook
Cài đặt thư viện cần thiết
Dưới đây là một số thư viện giúp nâng cao trải nghiệm phát triển blockchain của bạn:
- Flask: Flask là một framework của Python được sử dụng để xây dựng các ứng dụng web và API RESTful. Trong blockchain, nó có thể được sử dụng để tạo các giao diện web như trang tổng quan và giao diện DApps.
- Cài đặt bình : pip cài đặt bình
- Yêu cầu: Yêu cầu là thư viện HTTP để xử lý và gửi yêu cầu cũng như phản hồi HTTP. Trong blockchain, các yêu cầu có thể hữu ích trong việc kết nối với mạng blockchain và truy vấn.
- Yêu cầu cài đặt: yêu cầu cài đặt pip
- Pysha3: Pysha3 là thư viện quan trọng nhất, được sử dụng cho các thuật toán băm SHA-3 như SHA3-256 và SHA3-512. Băm là một khía cạnh vô giá của công nghệ blockchain góp phần vào tính toàn vẹn và bảo mật của nó.
- Cài đặt pysha3: pip cài đặt pysha3
- Web3.py: Web3.py- thư viện độc lập được sử dụng nhiều và có nhiều chức năng như tương tác với hợp đồng thông minh, truy vấn dữ liệu chuỗi khối và gửi giao dịch. Web3 là một thư viện dựa trên Ethereum hữu ích để quản lý các giao dịch.
- Cài đặt web3.py: pip cài đặt web3
- Pycryptodome: Pycryptodome là gói Python chính thức có các chức năng mã hóa cấp thấp. Thư viện này cung cấp các chức năng bảo mật và toàn vẹn dữ liệu như băm, mã hóa, giải mã và các hoạt động mã hóa khác.
- Cài đặt pycryptodome: pip cài đặt pycryptodome
- Pandas: Pandas là thư viện xử lý và phân tích dữ liệu mạnh mẽ có gói cấu trúc dữ liệu và chức năng hữu ích cho việc phân tích và trực quan hóa các bản ghi giao dịch và chuỗi khối.
- Cài đặt gấu trúc: pip cài đặt gấu trúc
- SQLAlchemy: SQL là cơ sở dữ liệu và SQLAlchemy là bộ công cụ SQL có ánh xạ quan hệ đối tượng cho Python. Nó hỗ trợ hoạt động cơ sở dữ liệu và tương tác với các khái niệm trừu tượng cấp cao. Blockchain là một cơ sở dữ liệu phân tán, thư viện này sẽ được sử dụng để quản lý và truy vấn cơ sở dữ liệu quan hệ và lưu trữ các bản ghi giao dịch cùng với thông tin xác thực của người dùng.
- Cài đặt SQLAlacemy: pip cài đặt SQLAlchemy
- Numpy: Numoy là thư viện Python được sử dụng rộng rãi và thích ứng tốt với nhiều ứng dụng khác nhau. Nó được sử dụng cho mọi phép toán số và hỗ trợ các thực thể toán học như mảng, ma trận cũng như một loạt các hàm và phép toán trên chúng. Trong Blockchain Numpy có thể được sử dụng để xử lý và mô phỏng các bản ghi giao dịch và tính toán các thuật toán logic.
- Cài đặt Numpy: pip cài đặt Numpy
Tìm hiểu các khái niệm về chuỗi khối
Nói một cách đơn giản, Blockchain có thể được ví như một cuốn sách lịch sử phi tập trung, được chia sẻ. Không giống như các hồ sơ truyền thống được lưu giữ ở một vị trí trung tâm, cuốn sách này được sao chép và cập nhật đồng thời trên nhiều địa điểm. Mỗi bản sao này đều có tầm quan trọng như nhau và không có thực thể nào kiểm soát toàn bộ mạng. Thay vào đó, mọi người tham gia đều đóng góp vào việc duy trì nó.
Nếu bạn đi sâu và hiểu cấu trúc blockchain thì nó trông như thế này:
Khối(Giao dịch)——-***Chuỗi***——-Khối.
Nó có ba thành phần:
- Khối: Khối là các ô chứa thông tin hoặc giao dịch. Khối lưu trữ danh sách các giao dịch cụ thể. Các khối có thể được tạo hoặc chúng ta có thể nói rằng chúng có thể được khai thác bằng nhiều cơ chế đồng thuận khác nhau. Mỗi khối có một bộ định danh duy nhất còn được gọi là băm. Kỹ thuật băm rất hữu ích để mã hóa dữ liệu trong các khối.
- Giao dịch: Giao dịch là việc trao đổi tiền tệ dữ liệu trong mạng blockchain diễn ra trên nhiều ghi chú khác nhau. Chi tiết giao dịch được lưu trữ trong một khối đồng bộ với một bộ giao thức được gọi là sự đồng thuận.
- Chuỗi: Như chúng ta đã biết, blockchain có sự tương đồng với các danh sách được liên kết có các kết nối ở giữa các khối của chúng. Những liên kết này còn được gọi là chuỗi. Vì mỗi con trỏ trong danh sách liên kết được kết nối thông qua tất cả các liên kết nên các khối cũng vậy. Đây là một chuỗi các khối được kết nối bằng hàm băm của khối trước đó để đảm bảo tính toàn vẹn dữ liệu và tính bảo mật của chuỗi khối được duy trì. Mục đích của những thay đổi không chỉ đóng vai trò là liên kết giữa khối trước và khối tiếp theo mà còn cung cấp các liên kết cùng với các nguyên tắc băm và mã hóa.
Tầm quan trọng của cơ chế phân cấp, bất biến và đồng thuận:
- Phân quyền: Dphân quyền là thuộc tính quan trọng nhất của blockchain. Trong cơ chế này, không một thực thể nào có quyền kiểm soát toàn bộ cơ sở dữ liệu, điều này ngăn chặn sự thất bại của hệ thống blockchain do sự khác biệt của bất kỳ ai. Do sự phân quyền nên việc có một hệ thống thiên vị là gần như không thể. Mọi người tham gia vào thiết bị đều duy trì một bản sao của blockchain. Điều này đảm bảo tính minh bạch và ngăn chặn sự thất bại hoặc thao túng tập trung.
- Tính bất biến: khi dữ liệu được ghi vào chuỗi khối, nó không thể thay đổi nếu không làm thay đổi tất cả các khối tiếp theo. Việc thay đổi tất cả các khối tiếp theo trong chuỗi khối tốn kém về mặt tính toán và rất kém hiệu quả, dẫn đến thất bại. Việc thay đổi bất kỳ khối nào cần phải được thực hiện thông qua băm mật mã. Do đó, tất cả những thay đổi được thực hiện một lần đều không thể hoàn tác được, khiến blockchain trở nên bất biến.
- Cơ chế đồng thuận: Một tập hợp các giao thức quản lý tất cả các nhu cầu cần thiết của blockchain. Tất cả các nút trong mạng cần phải đồng ý về các phương thức. Cơ chế đồng thuận được sử dụng để hợp lý hóa các nút và đảm bảo tất cả các nút trong mạng đều nằm trên cùng một trang.
Xây dựng một chuỗi khối đơn giản
Tạo lớp khối
Trong đoạn mã trên, Chúng tôi đã xác định lớp Khối cho tất cả các thuộc tính.
Cấu trúc khối:
- Chỉ mục: Chỉ mục là một số nguyên biểu thị vị trí của khối trong chuỗi khối. Lập chỉ mục giúp xác định thứ tự của blockchain.
- Khối Genesis là khối ban đầu có chỉ số = 0.
- Dấu thời gian: Dấu thời gian lưu trữ phiên bản mà khối được tạo ở dạng chuỗi. Điều này giúp duy trì bản ghi của khối như khi khối được khai thác hoặc được thêm vào chuỗi khối.
- Giao dịch: Các giao dịch này được biểu thị dưới dạng vectơ của đối tượng Giao dịch, trong đó mỗi Giao dịch thể hiện việc chuyển dữ liệu hoặc giá trị giữa những người tham gia. Lưu trữ tất cả các giao dịch có trong khối.
- Băm trước và băm: Băm trước lưu trữ hàm băm mật mã của khối trước đó trong khi hàm băm là một chuỗi thông tin mật mã bị xáo trộn hoặc băm.
chúng tôi đã sử dụng phương pháp SHA3-256 để tính toán hàm băm của khối.
Tạo lớp Blockchain
Xác định lớp Blockchain để quản lý chuỗi và các phương thức để thêm các khối mới.
Trong ví dụ về mã được cung cấp, khối gốc đề cập đến khối ban đầu hoặc khối sáng lập trong chuỗi khối. Hàm get_latest_block truy xuất khối gần đây nhất và add_block được sử dụng để chèn một khối mới vào chuỗi.
Triển khai Bằng chứng Công việc
Nói một cách đơn giản hơn, các thuật toán đồng thuận xác định các nguyên tắc mà tất cả những người tham gia mạng phải phê duyệt trước khi họ có thể thêm các khối mới hoặc tạo các khối mới trong mạng. Những hướng dẫn này có nhiều hình thức khác nhau.
Bằng chứng cổ phần: Việc lựa chọn làm người xác nhận dựa trên số tiền người ta đã đầu tư hoặc đặt cược. Tiền đặt cược càng lớn thì cơ hội được chọn để tạo hoặc xác minh một khối càng cao.
Quy trình xác minh (Bằng chứng công việc): Bắt nguồn từ Bitcoin, quy trình này hiện được sử dụng phổ biến như một biện pháp an toàn. Trong hệ thống Proof of Work, người tham gia tham gia vào một cuộc thi để giải một bài toán phức tạp. Hoạt động của Proof of Work bao gồm một số giai đoạn:
- Tạo khối: Người khai thác thu thập các giao dịch sẽ được thực hiện và thêm chúng vào một khối
- Băm khối: Đầu tiên, Người khai thác chỉ định một số nonce, sau đó được chuyển qua hàm mật mã và màu đen được băm bằng một mã định danh duy nhất.
- Khai thác: Khai thác liên tục thay đổi số nonce để tìm ra hàm băm hoàn hảo đáp ứng yêu cầu về độ khó của mạng.
- Phát khối: Sau khi bạn nhận được hàm băm hợp lệ, người khai thác sẽ phát khối đó vào mạng và những người tham gia khác sẽ xác minh khối đó.
- Thêm khối vào Blockchain: Nếu khối được xác định là hợp lệ thì khối đó sẽ được thêm vào Blockchain và người khai thác sẽ được thưởng.
- Điều chỉnh độ khó: Mạng điều chỉnh định kỳ độ khó của câu đố PoW để đảm bảo rằng các khối được khai thác ở tốc độ nhất quán, bất chấp những thay đổi về tổng công suất tính toán.
Bạn có thể diễn đạt lại nó như thế này: Ngoài ra, có các phương pháp thay thế cho Bằng chứng cổ phần tiêu chuẩn, chẳng hạn như Bằng chứng cổ phần được ủy quyền (DPos), trong đó các đại biểu được chọn và Dung sai lỗi Byzantine (PBFT) để cải thiện khả năng phục hồi của hệ thống.
Thêm Bằng chứng Công việc vào Blockchain
Sửa đổi lớp Block để bao gồm thuộc tính proof và phương thức proof_of_work:
Tạo API Blockchain đơn giản bằng Flask
1. Thiết lập bình
Cài đặt Flask:
pip cài đặt Flask
2. Xây dựng API
Tạo ứng dụng Flask và xác định điểm cuối để thêm khối và xem chuỗi khối.
Chạy và kiểm tra ứng dụng
1. Chạy ứng dụng Flask
Chạy ứng dụng Flask:(trong dòng lệnh của bạn )
python app.py
2. Kiểm tra với Người đưa thư
Thực hiện yêu cầu bằng cách thực hiện lệnh này:
Xem Blockchain:curl http://localhost:5000/chain
Từ những nhận xét trên, ứng dụng sẽ được lưu trữ trên localhost:5000/chain
Ví dụ trực tiếp về xây dựng ứng dụng Blockchain
1. Thực hiện từng bước
Dưới đây là bảng phân tích chi tiết về tất cả các quy trình cần thiết để xây dựng một ứng dụng blockchain:
- Aubrey Plaza nói rằng cô ấy ‘Quên cách nói chuyện’ sau khi bị đột quỵ ở tuổi 20
- Core Scientific Signs 3,5 tỷ USD, hợp đồng 12 năm với công ty AI CoreWeave
- Các nhà bán lẻ Hàn Quốc bắt đầu thu hẹp quy mô hoạt động NFT
- Imane Khelif giành huy chương vàng quyền anh Olympic, chiến thắng các trận đấu cả trong và ngoài võ đài
- Phần ngoại truyện của ‘Young Sheldon’ ‘Cuộc hôn nhân đầu tiên của Georgia & Mandy’: Những điều cần biết
- Đây là số dư Bitcoin, Ethereum, Dogecoin hiện tại của Binance
- AAVE đã sẵn sàng cho sự đột phá tiềm năng, nhà phân tích dự đoán mục tiêu 180-200 USD
- Mạng 1kx rút 2,37 triệu đô la bằng $RPL sau mức tăng 22%
- AVAX có thể tăng lên 29 USD sau đợt tăng giá gần đây không?
- Tại sao các công ty khai thác Bitcoin có thể kéo giá BTC xuống còn 54 nghìn đô la một lần nữa
2024-09-04 13:39