Blockshell est un programme qui sert à la manipulation d’une base de données de type blockchain.
Blockchain: Mode de stockage de données dans des blocs chaînes les uns aux autres à leurs prédécesseurs et leurs successeurs respectifs. L’intégrité d’un bloc est garantie par la production d’un hash avec contrainte de la donnée qu’il contient. C’est ce que l’on appelle le minage. Pour modifier un bloc au milieu de la blockchain, il faut reminer tous les blocks qui suivent le bloc modifié de manière séquentielle. C’est d’autant plus sécurisé lorsque la blockchain est répliquée et diffusée.
class Block:
"""
Create a new block in chain with metadata
"""
def __init__(self, data, index=0):
self.index = index
self.previousHash = ""
self.data = data
self.timestamp = str(datetime.datetime.now())
self.nonce = 0
self.hash = self.calculateHash()
La blockchain proposée par Blockshell est constituée de blocs, subdivisible en 3 sous-parties:
La métadonnée est utilisée pour la manipulation des blocs dans la blockchain. Comme les blocs sont stockés de manière linéaire, chaque bloc a un index unique relatif à sa position dans la chaîne. L’attribut index permet une manipulation simplifiée dans des langage comme Python.
La donnée est la raison d’exister d’une blockchain. Dans Blockshell, celle-ci est originellement une simple string, mais de la généricité peut être ajoutée grâce au Python. La donnée représente en général une historisation immuable qui ne doit en aucun cas être modifiée. Plusieurs applications peuvent être faites, l’archivage de transactions, la traçabilité des produits, etc…
Comme le montre la classe Block, chaque bloc contient le hash du bloc le précédant (previousHash). C’est ce qui permet le chaînage des blocs en blockchain.
Pour garantir l’intégrité d’un bloc, celui-ci va être miné. Le minage consiste à modifier un attribut donné du bloc, ici nonce, afin que le hash final corresponde aux contraites fixées préalablement.
class Block:
# [...]
def mineBlock(self, difficulty):
"""
Method for Proof of Work
"""
print Back.RED + "\n[Status] Mining block (" + str(self.index) + ") with PoW ..."
startTime = time.time()
while self.hash[:difficulty] != "0"*difficulty:
self.nonce += 1
self.hash = self.calculateHash()
endTime = time.time()
print Back.BLUE + "[ Info ] Time Elapsed : " + str(endTime - startTime) + " seconds."
print Back.BLUE + "[ Info ] Mined Hash : " + self.hash
print Style.RESET_ALL
Dans la fonction mineBlock() de Blockshell, la contraintes est de trouver un hash qui commence par autant de ‘0’ que la valeur de la difficulté. Une itération s’oppère alors sur nonce pour trouver ce hash.