3.1 Compreender a prova de trabalho

1. Introduzir o conceito de prova de trabalho: Explique que a prova de trabalho exige que os mineiros resolvam um puzzle computacionalmente difícil para adicionar um novo bloco. Este enigma envolve encontrar um valor de hash que satisfaça certos critérios, como ter um número específico de zeros iniciais.

   Python
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   classe Blockchain:
    def __init__(auto):
    ego.cadeia = []
    auto-f.dificuldade = 4 # Ajuste o nível de dificuldade conforme necessário
   

   Este código adiciona um atributo de dificuldade à classe Blockchain, que representa o número de zeros iniciais exigido no hash.

2. Implementar o método proof_of_work: Este método vai gerar um hash válido ajustando um valor nonce até que o hash atenda aos critérios de dificuldade.

   Python
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   importar hashlib
   classe Blockchain:
    def __init__(auto):
    ego.cadeia = []
    self.dificuldade = 4def proof_of_work (próprio, bloco):
    alvo = " 0 " * auto.dificuldade
    nonce = 0 enquanto Verdadeiro:
    dados = str (bloco) + str (nonce)
    hash_value = hashlib.sha256 (dados.encode ()) .hexdigest ()
            se hash_value [:self.dificuldade] == alvo:
    devolver hash_value
    numa += 1
   

   Este código adiciona o método proof_of_work à classe Blockchain. Usa uma cadeia de caracteres alvo com o número necessário de zeros iniciais e ajusta o valor nonce até que seja encontrado um hash válido.

3.2 Adicionar prova de trabalho à criação de blocos

1. Atualizar o método add_block: Modificar o método add_block para incluir a prova de trabalho. Gere um hash válido para o novo bloco usando o método proof_of_work.

   Python
   Código PythonCopy
   classe Blockchain:
    def __init__(auto):
    ego.cadeia = []
    self.dificuldade = 4def proof_of_work (próprio, bloco):
    # Detalhes da implementação:def add_block (auto, bloco):
    Anterior_hash = self.chain [-1] .hash () se é lotado (ego.chain) >0 mais Nenhum
    bloquear.previous_hash = Anterior_hash
    bloque.meu (self.dificuldade)
        self.encade.anexar (bloco)
   

   Este código modifica o método add_block para definir o anterior hash do novo bloco, chamar o método meu no bloco com o nível de dificuldade e anexar o bloco à cadeia.

2. Implementar o método mine na classe Block: O método mina vai ajustar o valor nonce do bloco até que um hash válido seja encontrado.

   Python
   Código PythonCopy
   importar hashlib
   classe Bloco:
    def __init__(auto, índice, carimbo de data e hora, dados, anteriores, nonce=0):
    self.index = índice
    self.carimbo de data/hora = carimbo de data e hora
    self.data = dados
    self.previous_hash = Anterior_hash
    self.nonce = nonce
    self.hash = self.calculate_hash ()
   
    def calculate_hash (self):
    dados = str (self.index) + str (self.carimbo de data/hora) + str (self.data) + str (self.previous_hash) + str (self.nonce)
        devolver hashlib.sha256 (dados.encode ()) .hexdigest ()
   
    def meu (eu próprio, dificuldade):
    alvo = " 0 " * dificuldade
    enquanto self.hash [:dificuldade] ! = alvo:
    self.nonce += 1
    self.hash = self.calculate_hash ()
   

Este código adiciona o método meu à classe Block. Ajusta o valor de nonce e recalcula o hash do bloco até que o hash atenda aos critérios de dificuldade.

3.3 Testar a implementação da prova de trabalho

1. Criar uma nova instância de blockchain: Instanciar um novo objeto Blockchain e adicionar alguns blocos à cadeia.

   Python
   Código PythonCopy
   blockchain = Blockchain ()
   bloco1 = Bloco (1, datetime.now (), "Bloco 1 Dados")
   bloco2 = Bloco (2, datetime.now (), "Bloco 2 Dados")
   bloco3 = Bloco (3, datetime.now (), "Bloco 3 Dados")
   

   Este código cria um novo objeto Blockchain e três blocos.

2. Adicione os blocos à blockchain: Use o método add_block para adicionar os blocos à cadeia.

   Python
   Código PythonCopy
   blockchain.add_block (block1)
   blockchain.add_block (block2)
   blockchain.add_block (block3)
   

   Este código adiciona os blocos à cadeia de blocos.

3. Imprima a cadeia de blocos: exibe os blocos da blockchain e os seus hashes.

   Python
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   para bloco na blockchain.chain:
    imprimir (f " Bloco: {block.index}")
    imprimir (f " Hash: {block.hash}")
   

   Este código itera os blocos da blockchain e imprime os seus valores de índice e hash.

3.4 Conclusão

Nesta lição, implementámos o algoritmo de consenso de prova de trabalho na nossa blockchain. Introduzimos o conceito de prova de trabalho, explicamos como exige que os mineiros resolvam um quebra-cabeça computacionalmente difícil e o implementámos na nossa blockchain ajustando um valor nonce até ser encontrado um hash válido. Também testámos a implementação da prova de trabalho adicionando blocos à cadeia e exibindo o conteúdo da blockchain.