python智能合約交互

① 以太坊是什麼丨以太坊開發入門指南

以太坊是什麼丨以太坊開發入門指南
很多同學已經躍躍欲試投入到區塊鏈開發隊伍當中來，可是又感覺無從下手，本文將基於以太坊平台，以通俗的方式介紹以太坊開發中涉及的各晦澀的概念，輕松帶大家入門。
以太坊是什麼
以太坊（Ethereum）是一個建立在區塊鏈技術之上， 去中心化應用平台。它允許任何人在平台中建立和使用通過區塊鏈技術運行的去中心化應用。
對這句話不理解的同學，姑且可以理解為以太坊是區塊鏈里的Android，它是一個開發平台，讓我們就可以像基於Android Framework一樣基於區塊鏈技術寫應用。
在沒有以太坊之前，寫區塊鏈應用是這樣的：拷貝一份比特幣代碼，然後去改底層代碼如加密演算法，共識機制，網路協議等等（很多山寨幣就是這樣，改改就出來一個新幣）。
以太坊平台對底層區塊鏈技術進行了封裝，讓區塊鏈應用開發者可以直接基於以太坊平台進行開發，開發者只要專注於應用本身的開發，從而大大降低了難度。
目前圍繞以太坊已經形成了一個較為完善的開發生態圈：有社區的支持，有很多開發框架、工具可以選擇。
智能合約
什麼是智能合約
以太坊上的程序稱之為智能合約， 它是代碼和數據(狀態)的集合。
智能合約可以理解為在區塊鏈上可以自動執行的（由事件驅動的）、以代碼形式編寫的合同（特殊的交易）。
在比特幣腳本中，我們講到過比特幣的交易是可以編程的，但是比特幣腳本有很多的限制，能夠編寫的程序也有限，而以太坊則更加完備（在計算機科學術語中，稱它為是「圖靈完備的」），讓我們就像使用任何高級語言一樣來編寫幾乎可以做任何事情的程序（智能合約）。
智能合約非常適合對信任、安全和持久性要求較高的應用場景，比如：數字貨幣、數字資產、投票、保險、金融應用、預測市場、產權所有權管理、物聯網、點對點交易等等。
目前除數字貨幣之外，真正落地的應用還不多（就像移動平台剛開始出來一樣），相信1到3年內，各種殺手級會慢慢出現。
編程語言：Solidity
智能合約的默認的編程語言是Solidity，文件擴展名以.sol結尾。
Solidity是和JavaScript相似的語言，用它來開發合約並編譯成以太坊虛擬機位元組代碼。
還有長像python的智能合約開發語言：Serpent，不過建議大家還是使用Solidity。
Browser-Solidity是一個瀏覽器的Solidity IDE, 大家可以點進去看看，以後我們更多文章介紹Solidity這個語言。
運行環境：EVM
EVM（Ethereum Virtual Machine）以太坊虛擬機是以太坊中智能合約的運行環境。
Solidity之於EVM，就像之於跟JVM的關系一樣，這樣大家就容易理解了。
以太坊虛擬機是一個隔離的環境，在EVM內部運行的代碼不能跟外部有聯系。
而EVM運行在以太坊節點上，當我們把合約部署到以太坊網路上之後，合約就可以在以太坊網路中運行了。
合約的編譯
以太坊虛擬機上運行的是合約的位元組碼形式，需要我們在部署之前先對合約進行編譯，可以選擇Browser-Solidity Web IDE或solc編譯器。
合約的部署
在以太坊上開發應用時，常常要使用到以太坊客戶端（錢包）。平時我們在開發中，一般不接觸到客戶端或錢包的概念，它是什麼呢？
以太坊客戶端（錢包）
以太坊客戶端，其實我們可以把它理解為一個開發者工具，它提供賬戶管理、挖礦、轉賬、智能合約的部署和執行等等功能。
EVM是由以太坊客戶端提供的。
Geth是典型的開發以太坊時使用的客戶端，基於Go語言開發。 Geth提供了一個互動式命令控制台，通過命令控制台中包含了以太坊的各種功能（API）。Geth的使用我們之後會有文章介紹，這里大家先有個概念。
Geth控制台和Chrome瀏覽器開發者工具里的面的控制台是類似，不過是跑在終端里。
相對於Geth，Mist則是圖形化操作界面的以太坊客戶端。
如何部署
智能合約的部署是指把合約位元組碼發布到區塊鏈上，並使用一個特定的地址來標示這個合約，這個地址稱為合約賬戶。
以太坊中有兩類賬戶：
· 外部賬戶
該類賬戶被私鑰控制（由人控制），沒有關聯任何代碼。
· 合約賬戶
該類賬戶被它們的合約代碼控制且有代碼與之關聯。
和比特幣使用UTXO的設計不一樣，以太坊使用更為簡單的賬戶概念。
兩類賬戶對於EVM來說是一樣的。
外部賬戶與合約賬戶的區別和關系是這樣的：一個外部賬戶可以通過創建和用自己的私鑰來對交易進行簽名，來發送消息給另一個外部賬戶或合約賬戶。
在兩個外部賬戶之間傳送消息是價值轉移的過程。但從外部賬戶到合約賬戶的消息會激活合約賬戶的代碼，允許它執行各種動作（比如轉移代幣，寫入內部存儲，挖出一個新代幣，執行一些運算，創建一個新的合約等等）。
只有當外部賬戶發出指令時，合同賬戶才會執行相應的操作。
合約部署就是將編譯好的合約位元組碼通過外部賬號發送交易的形式部署到以太坊區塊鏈上（由實際礦工出塊之後，才真正部署成功）。
運行
合約部署之後，當需要調用這個智能合約的方法時只需要向這個合約賬戶發送消息（交易）即可，通過消息觸發後智能合約的代碼就會在EVM中執行了。
Gas
和雲計算相似，佔用區塊鏈的資源（不管是簡單的轉賬交易，還是合約的部署和執行）同樣需要付出相應的費用（天下沒有免費的午餐對不對!）。
以太坊上用Gas機制來計費，Gas也可以認為是一個工作量單位，智能合約越復雜（計算步驟的數量和類型，佔用的內存等），用來完成運行就需要越多Gas。
任何特定的合約所需的運行合約的Gas數量是固定的，由合約的復雜度決定。
而Gas價格由運行合約的人在提交運行合約請求的時候規定，以確定他願意為這次交易願意付出的費用：Gas價格（用以太幣計價） * Gas數量。
Gas的目的是限制執行交易所需的工作量，同時為執行支付費用。當EVM執行交易時，Gas將按照特定規則被逐漸消耗，無論執行到什麼位置，一旦Gas被耗盡，將會觸發異常。當前調用幀所做的所有狀態修改都將被回滾， 如果執行結束還有Gas剩餘，這些Gas將被返還給發送賬戶。
如果沒有這個限制，就會有人寫出無法停止（如：死循環）的合約來阻塞網路。
因此實際上（把前面的內容串起來），我們需要一個有以太幣余額的外部賬戶，來發起一個交易（普通交易或部署、運行一個合約），運行時，礦工收取相應的工作量費用。
以太坊網路
有些著急的同學要問了，沒有以太幣，要怎麼進行智能合約的開發？可以選擇以下方式：
選擇以太坊官網測試網路Testnet
測試網路中，我們可以很容易獲得免費的以太幣，缺點是需要發很長時間初始化節點。
使用私有鏈
創建自己的以太幣私有測試網路，通常也稱為私有鏈，我們可以用它來作為一個測試環境來開發、調試和測試智能合約。
通過上面提到的Geth很容易就可以創建一個屬於自己的測試網路，以太幣想挖多少挖多少，也免去了同步正式網路的整個區塊鏈數據。
使用開發者網路(模式)
相比私有鏈，開發者網路(模式)下，會自動分配一個有大量余額的開發者賬戶給我們使用。
使用模擬環境
另一個創建測試網路的方法是使用testrpc，testrpc是在本地使用內存模擬的一個以太坊環境，對於開發調試來說，更方便快捷。而且testrpc可以在啟動時幫我們創建10個存有資金的測試賬戶。
進行合約開發時，可以在testrpc中測試通過後，再部署到Geth節點中去。
更新：testrpc 現在已經並入到Truffle 開發框架中，現在名字是Ganache CLI。
Dapp：去中心化的應用程序
以太坊社區把基於智能合約的應用稱為去中心化的應用程序(DecentralizedApp)。如果我們把區塊鏈理解為一個不可篡改的資料庫，智能合約理解為和資料庫打交道的程序，那就很容易理解Dapp了，一個Dapp不單單有智能合約，比如還需要有一個友好的用戶界面和其他的東西。
Truffle
Truffle是Dapp開發框架，他可以幫我們處理掉大量無關緊要的小事情，讓我們可以迅速開始寫代碼-編譯-部署-測試-打包DApp這個流程。
總結
我們現在來總結一下，以太坊是平台，它讓我們方便的使用區塊鏈技術開發去中心化的應用，在這個應用中，使用Solidity來編寫和區塊鏈交互的智能合約，合約編寫好後之後，我們需要用以太坊客戶端用一個有餘額的賬戶去部署及運行合約（使用Truffle框架可以更好的幫助我們做這些事情了）。為了開發方便，我們可以用Geth或testrpc來搭建一個測試網路。
註：本文中為了方便大家理解，對一些概念做了類比，有些嚴格來不是准確，不過我也認為對於初學者，也沒有必要把每一個概念掌握的很細致和准確，學習是一個逐步深入的過程，很多時候我們會發現，過一段後，我們會對同一個東西有不一樣的理解。

② 如何進入python交互界面

Python交互模式有兩種：圖形化的交互模式或者命令行的交互模式。

打開步驟：

首先點擊開始菜單。

然後在搜索欄中輸入Python，即可看到圖形化的交互模式（IDLE（Python 3.7 64-bit））與命令行的交互模式（Python 3.7 Mole Docs（64-bit））。

點擊圖形化的交互模式（IDLE（Python 3.7 64-bit）），即可進入。

點擊命令行的交互模式（Python 3.7 Mole Docs（64-bit）），即可進入。

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③ 如何使用python開發區塊鏈

初始區塊鏈
特點：
區塊鏈是由區塊的記錄構成的不可變，有序的鏈記錄。主要有以下幾個特點：
1：去中心化
由於使用分布式核算和存儲，不存在中心化的硬體或管理機構，任意節點的權利和義務都是均等的，系統中的數據塊由整個系統中具有維護功能的節點來共同維護。得益於區塊鏈的去中心化特徵，比特幣也有去中心化的特徵 。
2：開放性
系統是開放的，除了交易各方的私有信息被加密外，區塊鏈的數據對所有人公開，任何人都可以通過公開的介面查詢區塊鏈數據和開發相關應用，因此整個系統信息高度透明。
3：自治性
區塊鏈採用基於協商一致的規范和協議（比如一套公開透明的演算法）使得整個系統中的所有節點能夠在去信任的環境自由安全的交換數據，使得對「人」的信任改成了對機器的信任，任何人為的干預不起作用。
4：信息不可篡改
一旦信息經過驗證並添加至區塊鏈，就會永久的存儲起來，除非能夠同時控制住系統中超過51%的節點，否則單個節點上對資料庫的修改是無效的，因此區塊鏈的數據穩定性和可靠性極高。
5：匿名性
由於節點之間的交換遵循固定的演算法，其數據交互是無需信任的（區塊鏈中的程序規則會自行判斷活動是否有效），因此交易對手無須通過公開身份的方式讓對方對自己產生信任，對信用的累積非常有幫助。
與傳統分布式資料庫相比主要有以下兩個區別：
1：傳統分布式資料庫支持增刪查改，區塊鏈只支持查找和插入，對區塊不能進行刪除和修改。
2：傳統的分布式資料庫一般都是主從結構：master和slaves的結構，為了保證高可用，通過備用master來實現，而區塊鏈是一個去中心化的資料庫。沒有主從結構。
區塊鏈和比特幣：
說起區塊鏈，大多數人都會談起比特幣。但區塊鏈並不等於是比特幣，現在已經是區塊鏈3.0時代，而比特幣只是區塊鏈1.0時代的產物。
區塊鏈的進化方式是：
▪ 區塊鏈1.0——數字貨幣
▪ 區塊鏈2.0——數字資產與智能合約
▪ 區塊鏈3.0——各種行業分布式應用落地
區塊鏈的分類：
公有區塊鏈（PublicBlockChains)
公有區塊鏈是指：世界上任何個體或者團體都可以發送交易，且交易能夠獲得該區塊鏈的有效確認，任何人都可以參與其共識過程。公有區塊鏈是最早的區塊鏈，也是應用最廣泛的區塊鏈，各大bitcoins系列的虛擬數字貨幣均基於公有區塊鏈，世界上有且僅有一條該幣種對應的區塊鏈。
聯合（行業）區塊鏈（ConsortiumBlockChains)
行業區塊鏈：由某個群體內部指定多個預選的節點為記賬人，每個塊的生成由所有的預選節點共同決定（預選節點參與共識過程），其他接入節點可以參與交易，但不過問記賬過程(本質上還是託管記賬，只是變成分布式記賬，預選節點的多少，如何決定每個塊的記賬者成為該區塊鏈的主要風險點），其他任何人可以通過該區塊鏈開放的API進行限定查詢。
私有區塊鏈（privateBlockChains)
私有區塊鏈：僅僅使用區塊鏈的總賬技術進行記賬，可以是一個公司，也可以是個人，獨享該區塊鏈的寫入許可權，本鏈與其他的分布式存儲方案沒有太大區別。(Dec2015)保守的巨頭（傳統金融）都是想實驗嘗試私有區塊鏈，而公鏈的應用例如bitcoin已經工業化，私鏈的應用產品還在摸索當中。

④ 智能合約發布之後，怎樣有效地模擬用戶與合約的交互行為

因為區塊鏈技術對實現智能合約存在天然的優勢。
比特幣、瑞泰幣、萊特幣、以太坊等數字加密貨幣都使用了區塊鏈技術。
區塊鏈（Blockchain）是比特幣的一個重要概念，本質上是一個去中心化的資料庫，同時作為比特幣的底層技術。區塊鏈是一串使用密碼學方法相關聯產生的數據塊，每一個數據塊中包含了一次比特幣網路交易的信息，用於驗證其信息的有效性（防偽）和生成下一個區塊。

⑤ python 可以做區塊鏈嗎

可以的

區塊鏈實現原理的簡易描述

區塊鏈技術做為一種數字記賬技術，其核心是將保存了交易數據的區塊，以加密的方式，按時間的順序鏈式記錄。區塊鏈本身就是一個公共的資料庫，系統將新誕生的業務數據存儲在被稱為區塊的容器之中，並將該區塊添加到已有區塊組成的鏈條之中。有點像貪吃蛇，吃的區塊越多，蛇的身體越長；在比特幣的應用場景下，這些數據是一組轉賬交易記錄。在共享單車的應用場景下，這些數據就可以是借車還車的交易記錄。

區塊鏈的簡易實現代碼

在上述的代碼中，區塊鏈核心存儲的數據結構是列表，通過
new_block()產生的新區塊，被不斷的增添到區塊鏈的尾部，每個區塊的 Hash 值中包含該區塊所有的數據信息，在計算該 Hash
值的過程中需引用前一區塊的 Hash
值，故而實現了防篡改。而區塊鏈資料庫的最大價值就是這種高度防篡改的可信計算。在我們的簡易區塊鏈實現中成功體現了這一點。在商用級的區塊鏈應用中，新建區塊的過程被稱為智能合約，區塊鏈就是通過智能合約不斷的壯大。

以下是代碼的運行結果，在不同的時間下，運行結果不同。

運行結果

⑥ 用python 怎麼和硬體進行鏈接，通信，交互

本文介紹了用python與文件進行交互的方法，分享給大家，具體如下：
一.文件處理
1.介紹
計算機系統：計算機硬體,操作系統,應用程序
應用程序無法直接操作硬體，通過操作系統來操作文件，進而讀/寫硬體中的文件。
python打開文件過程：
#打開
f=open('a.txt','r')
#通過句柄對文件進行操作
read_f=f.read()
#關閉文件
f.close()
with open('a.txt','r') as f: #不需要關閉
f.close() #回收操作系統打開的文件
del f #回收應用程序級的變數
2.打開文件的模式
a.打開文本文件
#r,只讀模式【默認模式，文件必須存在，不存在則拋出異常】
f=open('a.txt',encoding='utf-8')
data1=f.read()
print(f.readline(),end='')
print(f.readlines())
#w,只寫模式【不可讀；不存在則創建；存在則清空內容】
f=open('a.txt','w',encoding='utf-8')
f.write('werf')
#a,只追加寫模式【不可讀；不存在則創建；存在則只追加內容】
f=open('a.txt','a',encoding='utf-8')
f.write('werf\n')
b.對於非文本文件，只能使用b模式，"b"表示以位元組的方式操作（而所有文件也都是以位元組的形式存儲的，使用這種模式無需考慮文本文件的字元編碼、圖片文件的jgp格式、視頻文件的avi格式
with open('1.jpg','rb') as f_read:
data=f_read.read()
print(data)
with open('a.txt','rb') as f_read:
data=f_read.read().decode('utf-8') #解碼
print(data)
with open('a.txt','wb')as f_write:
f_write.write('adsf'.encode('utf-8'))
'''
練習，利用b模式，編寫一個cp工具，要求如下：
1. 既可以拷貝文本又可以拷貝視頻，圖片等文件
2. 用戶一旦參數錯誤，列印命令的正確使用方法，如usage: cp source_file target_file
'''
import sys
if len(sys.argv)!=3:
print('usage:cp source_file target_file')
sys.exit()
source_file,target_file=sys.argv[1],sys.argv[2]
print()
with open(source_file,'rb')as f_read,open(target_file,'wb')as f_write:
for line in f_read:
f_write.write(line)
3.文件內游標的移動
#以文本模式讀文件，n代表的是字元的個數
with open('a.txt','r')as f_read:
data=f_read.read(6)
print(data)
#以b模式讀文件，n代表的是位元組的個數
with open('a.txt','rb')as f_read:
data=f_read.read(6)
print(data)
# tell：告訴當前游標的位置
with open('a.txt','r',encoding='utf-8')as f_read:
data=f_read.read(4)
data1=f_read.tell()
print(data,data1)
# seek：移動游標（0：文件開頭默認；1：文件當前游標；2：文件末尾）
with open('a.txt', 'r', encoding='utf-8')as f_read:
data = f_read.seek(3)
data1 = f_read.read()
print(data, data1)
# 實現tail功能
import time
with open('access.log', 'rb')as f_read:
f_read.seek(0,2)
while True:
line = f_read.readline()
if line:
print(line.decode('utf-8'),end='')
else:
time.sleep(1)
4.文件的修改
import os
with open('a.txt') as read_f,open('.a.txt.swap','w') as write_f:
for line in read_f:
line=line.replace('alex','SB')
write_f.write(line)
os.remove('a.txt')
os.rename('.a.txt.swap','a.txt')

⑦ 什麼是python交互模式

Python有兩種基本模式，腳本模式和交互模式。其中交互模式適合快速方便的運行單行代碼或者代碼塊，因為它總是能立即給出運行結果，再加上Python的語法設計的很簡潔且符合人們的數學習慣，所以Python交互模式可以作為計算器使用。

簡單加減乘除

以Linux和MacOS為例，打開終端，輸入命令(沒有安裝Python3或者其他問題請參考之前的文章)：

1.2 - 1不應該是0.2嗎，0.19999999999999996是什麼?其實這並不怪Python，使用二進制的計算機就是不能很好的處理十進制的小數，感興趣的同學可以搜索「浮點數」相關內容。