Python区块链实现：如何添加新区块详解

拾柒

发布时间：2026-10-15| 6人浏览过

原创

本文详细介绍在Python中构建区块链时如何添加新区块。内容涵盖从交易池选取交易、验证交易有效性（包括哈希校验与余额检查）、生成区块实例、执行挖矿（PoW）以及将新区块链接到链上的完整流程。通过代码示例展示如何初始化区块变量、计算哈希并更新全局状态，帮助开发者理解区块链数据结构的构建逻辑。

每个矿工节点会从之前生成的交易池中选取待处理交易。为了准确统计已挖掘的消息数量，我们需要定义一个全局变量来进行跟踪。

last_transaction_index = 0

接下来，我们将实现第一个矿工向区块链中添加新区块的功能。

添加第一个区块

在添加新块之前，我们首先需要实例化 Block 类。

block = Block()

随后，我们从交易队列中取出前3笔交易并将其移除。

for i in range(3):
   temp_transaction = transactions[last_transaction_index]
   # validate transaction

在将交易正式加入区块之前，矿工必须验证这些交易的有效性。验证过程包括测试发送方提供的哈希值是否与矿工使用发送方公钥生成的哈希值相等。此外，矿工还需确认发送方拥有足够的余额以支付当前交易。

为了保持教程简洁，此处省略了具体的验证代码实现。在确认交易有效后，我们将这些交易添加到块实例中的 verified_transactions 列表中。

block.verified_transactions.append(temp_transaction)

我们将事务索引递增，以确保下一位矿工能够从队列中获取后续的交易。

last_transaction_index + = 1

我们在块中包含了三笔交易。完成此步骤后，我们需要初始化 Block 类的其余实例变量。首先，我们需要添加前一个块的哈希值。

block.previous_block_hash = last_block_hash

接下来，我们执行挖矿操作，设定难度等级为2。

block.Nonce = mine(block，2)

请注意，mine 函数的第一个参数是一个二进制对象。我们需要对整个区块数据进行哈希运算并生成摘要。

digest = hash(block)

最后，我们将创建好的区块添加到区块链中，并重新初始化全局变量 last_block_hash，以便在下一个区块的生成中使用。

添加整个区块的代码如下所示。

block = Block()
for i in range(3):
   temp_transaction = transactions[last_transaction_index]
   # validate transaction
   # if valid
   block.verified_transactions.append (temp_transaction)
   last_transaction_index += 1
block.previous_block_hash = last_block_hash
block.Nonce = mine (block, 2)
digest = hash (block)
TPCoins.append (block)
last_block_hash = digest

添加更多块

现在，我们将向区块链中添加两个额外的区块。添加这两个区块的代码如下。

# Miner 2 adds a block
block = Block()
for i in range(3):
   temp_transaction = transactions[last_transaction_index]
   # validate transaction
   # if valid
   block.verified_transactions.append (temp_transaction)
   last_transaction_index += 1
block.previous_block_hash = last_block_hash
block.Nonce = mine (block, 2)digest = hash (block)
TPCoins.append (block)last_block_hash = digest
# Miner 3 adds a block
block = Block()
for i in range(3):
   temp_transaction = transactions[last_transaction_index]
   #display_transaction (temp_transaction)
   # validate transaction
   # if valid
   block.verified_transactions.append (temp_transaction)
   last_transaction_index += 1
block.previous_block_hash = last_block_hash
block.Nonce = mine (block, 2)
digest = hash (block)
TPCoins.append (block)
last_block_hash = digest

当你添加这两个块时，你还将看到查找 Nonce 所需的迭代次数。此时，我们的区块链总共包含4个区块，其中包括创世区块。

转储整个区块链

你可以使用以下语句来验证整个区块链的内容。

dump_blockchain(TPCoins)

你将看到的输出类似于下面显示的内容。

Number of blocks in the chain: 4
block # 0
sender: Genesis
-----
recipient:
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-----
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--------------
=====================================
block # 1
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