python智能合约交互

① 以太坊是什么丨以太坊开发入门指南

以太坊是什么丨以太坊开发入门指南
很多同学已经跃跃欲试投入到区块链开发队伍当中来，可是又感觉无从下手，本文将基于以太坊平台，以通俗的方式介绍以太坊开发中涉及的各晦涩的概念，轻松带大家入门。
以太坊是什么
以太坊（Ethereum）是一个建立在区块链技术之上， 去中心化应用平台。它允许任何人在平台中建立和使用通过区块链技术运行的去中心化应用。
对这句话不理解的同学，姑且可以理解为以太坊是区块链里的Android，它是一个开发平台，让我们就可以像基于Android Framework一样基于区块链技术写应用。
在没有以太坊之前，写区块链应用是这样的：拷贝一份比特币代码，然后去改底层代码如加密算法，共识机制，网络协议等等（很多山寨币就是这样，改改就出来一个新币）。
以太坊平台对底层区块链技术进行了封装，让区块链应用开发者可以直接基于以太坊平台进行开发，开发者只要专注于应用本身的开发，从而大大降低了难度。
目前围绕以太坊已经形成了一个较为完善的开发生态圈：有社区的支持，有很多开发框架、工具可以选择。
智能合约
什么是智能合约
以太坊上的程序称之为智能合约， 它是代码和数据(状态)的集合。
智能合约可以理解为在区块链上可以自动执行的（由事件驱动的）、以代码形式编写的合同（特殊的交易）。
在比特币脚本中，我们讲到过比特币的交易是可以编程的，但是比特币脚本有很多的限制，能够编写的程序也有限，而以太坊则更加完备（在计算机科学术语中，称它为是“图灵完备的”），让我们就像使用任何高级语言一样来编写几乎可以做任何事情的程序（智能合约）。
智能合约非常适合对信任、安全和持久性要求较高的应用场景，比如：数字货币、数字资产、投票、保险、金融应用、预测市场、产权所有权管理、物联网、点对点交易等等。
目前除数字货币之外，真正落地的应用还不多（就像移动平台刚开始出来一样），相信1到3年内，各种杀手级会慢慢出现。
编程语言：Solidity
智能合约的默认的编程语言是Solidity，文件扩展名以.sol结尾。
Solidity是和JavaScript相似的语言，用它来开发合约并编译成以太坊虚拟机字节代码。
还有长像python的智能合约开发语言：Serpent，不过建议大家还是使用Solidity。
Browser-Solidity是一个浏览器的Solidity IDE, 大家可以点进去看看，以后我们更多文章介绍Solidity这个语言。
运行环境：EVM
EVM（Ethereum Virtual Machine）以太坊虚拟机是以太坊中智能合约的运行环境。
Solidity之于EVM，就像之于跟JVM的关系一样，这样大家就容易理解了。
以太坊虚拟机是一个隔离的环境，在EVM内部运行的代码不能跟外部有联系。
而EVM运行在以太坊节点上，当我们把合约部署到以太坊网络上之后，合约就可以在以太坊网络中运行了。
合约的编译
以太坊虚拟机上运行的是合约的字节码形式，需要我们在部署之前先对合约进行编译，可以选择Browser-Solidity Web IDE或solc编译器。
合约的部署
在以太坊上开发应用时，常常要使用到以太坊客户端（钱包）。平时我们在开发中，一般不接触到客户端或钱包的概念，它是什么呢？
以太坊客户端（钱包）
以太坊客户端，其实我们可以把它理解为一个开发者工具，它提供账户管理、挖矿、转账、智能合约的部署和执行等等功能。
EVM是由以太坊客户端提供的。
Geth是典型的开发以太坊时使用的客户端，基于Go语言开发。 Geth提供了一个交互式命令控制台，通过命令控制台中包含了以太坊的各种功能（API）。Geth的使用我们之后会有文章介绍，这里大家先有个概念。
Geth控制台和Chrome浏览器开发者工具里的面的控制台是类似，不过是跑在终端里。
相对于Geth，Mist则是图形化操作界面的以太坊客户端。
如何部署
智能合约的部署是指把合约字节码发布到区块链上，并使用一个特定的地址来标示这个合约，这个地址称为合约账户。
以太坊中有两类账户：
· 外部账户
该类账户被私钥控制（由人控制），没有关联任何代码。
· 合约账户
该类账户被它们的合约代码控制且有代码与之关联。
和比特币使用UTXO的设计不一样，以太坊使用更为简单的账户概念。
两类账户对于EVM来说是一样的。
外部账户与合约账户的区别和关系是这样的：一个外部账户可以通过创建和用自己的私钥来对交易进行签名，来发送消息给另一个外部账户或合约账户。
在两个外部账户之间传送消息是价值转移的过程。但从外部账户到合约账户的消息会激活合约账户的代码，允许它执行各种动作（比如转移代币，写入内部存储，挖出一个新代币，执行一些运算，创建一个新的合约等等）。
只有当外部账户发出指令时，合同账户才会执行相应的操作。
合约部署就是将编译好的合约字节码通过外部账号发送交易的形式部署到以太坊区块链上（由实际矿工出块之后，才真正部署成功）。
运行
合约部署之后，当需要调用这个智能合约的方法时只需要向这个合约账户发送消息（交易）即可，通过消息触发后智能合约的代码就会在EVM中执行了。
Gas
和云计算相似，占用区块链的资源（不管是简单的转账交易，还是合约的部署和执行）同样需要付出相应的费用（天下没有免费的午餐对不对!）。
以太坊上用Gas机制来计费，Gas也可以认为是一个工作量单位，智能合约越复杂（计算步骤的数量和类型，占用的内存等），用来完成运行就需要越多Gas。
任何特定的合约所需的运行合约的Gas数量是固定的，由合约的复杂度决定。
而Gas价格由运行合约的人在提交运行合约请求的时候规定，以确定他愿意为这次交易愿意付出的费用：Gas价格（用以太币计价） * Gas数量。
Gas的目的是限制执行交易所需的工作量，同时为执行支付费用。当EVM执行交易时，Gas将按照特定规则被逐渐消耗，无论执行到什么位置，一旦Gas被耗尽，将会触发异常。当前调用帧所做的所有状态修改都将被回滚， 如果执行结束还有Gas剩余，这些Gas将被返还给发送账户。
如果没有这个限制，就会有人写出无法停止（如：死循环）的合约来阻塞网络。
因此实际上（把前面的内容串起来），我们需要一个有以太币余额的外部账户，来发起一个交易（普通交易或部署、运行一个合约），运行时，矿工收取相应的工作量费用。
以太坊网络
有些着急的同学要问了，没有以太币，要怎么进行智能合约的开发？可以选择以下方式：
选择以太坊官网测试网络Testnet
测试网络中，我们可以很容易获得免费的以太币，缺点是需要发很长时间初始化节点。
使用私有链
创建自己的以太币私有测试网络，通常也称为私有链，我们可以用它来作为一个测试环境来开发、调试和测试智能合约。
通过上面提到的Geth很容易就可以创建一个属于自己的测试网络，以太币想挖多少挖多少，也免去了同步正式网络的整个区块链数据。
使用开发者网络(模式)
相比私有链，开发者网络(模式)下，会自动分配一个有大量余额的开发者账户给我们使用。
使用模拟环境
另一个创建测试网络的方法是使用testrpc，testrpc是在本地使用内存模拟的一个以太坊环境，对于开发调试来说，更方便快捷。而且testrpc可以在启动时帮我们创建10个存有资金的测试账户。
进行合约开发时，可以在testrpc中测试通过后，再部署到Geth节点中去。
更新：testrpc 现在已经并入到Truffle 开发框架中，现在名字是Ganache CLI。
Dapp：去中心化的应用程序
以太坊社区把基于智能合约的应用称为去中心化的应用程序(DecentralizedApp)。如果我们把区块链理解为一个不可篡改的数据库，智能合约理解为和数据库打交道的程序，那就很容易理解Dapp了，一个Dapp不单单有智能合约，比如还需要有一个友好的用户界面和其他的东西。
Truffle
Truffle是Dapp开发框架，他可以帮我们处理掉大量无关紧要的小事情，让我们可以迅速开始写代码-编译-部署-测试-打包DApp这个流程。
总结
我们现在来总结一下，以太坊是平台，它让我们方便的使用区块链技术开发去中心化的应用，在这个应用中，使用Solidity来编写和区块链交互的智能合约，合约编写好后之后，我们需要用以太坊客户端用一个有余额的账户去部署及运行合约（使用Truffle框架可以更好的帮助我们做这些事情了）。为了开发方便，我们可以用Geth或testrpc来搭建一个测试网络。
注：本文中为了方便大家理解，对一些概念做了类比，有些严格来不是准确，不过我也认为对于初学者，也没有必要把每一个概念掌握的很细致和准确，学习是一个逐步深入的过程，很多时候我们会发现，过一段后，我们会对同一个东西有不一样的理解。

② 如何进入python交互界面

Python交互模式有两种：图形化的交互模式或者命令行的交互模式。

打开步骤：

首先点击开始菜单。

然后在搜索栏中输入Python，即可看到图形化的交互模式（IDLE（Python 3.7 64-bit））与命令行的交互模式（Python 3.7 Mole Docs（64-bit））。

点击图形化的交互模式（IDLE（Python 3.7 64-bit）），即可进入。

点击命令行的交互模式（Python 3.7 Mole Docs（64-bit）），即可进入。

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③ 如何使用python开发区块链

初始区块链
特点：
区块链是由区块的记录构成的不可变，有序的链记录。主要有以下几个特点：
1：去中心化
由于使用分布式核算和存储，不存在中心化的硬件或管理机构，任意节点的权利和义务都是均等的，系统中的数据块由整个系统中具有维护功能的节点来共同维护。得益于区块链的去中心化特征，比特币也有去中心化的特征 。
2：开放性
系统是开放的，除了交易各方的私有信息被加密外，区块链的数据对所有人公开，任何人都可以通过公开的接口查询区块链数据和开发相关应用，因此整个系统信息高度透明。
3：自治性
区块链采用基于协商一致的规范和协议（比如一套公开透明的算法）使得整个系统中的所有节点能够在去信任的环境自由安全的交换数据，使得对“人”的信任改成了对机器的信任，任何人为的干预不起作用。
4：信息不可篡改
一旦信息经过验证并添加至区块链，就会永久的存储起来，除非能够同时控制住系统中超过51%的节点，否则单个节点上对数据库的修改是无效的，因此区块链的数据稳定性和可靠性极高。
5：匿名性
由于节点之间的交换遵循固定的算法，其数据交互是无需信任的（区块链中的程序规则会自行判断活动是否有效），因此交易对手无须通过公开身份的方式让对方对自己产生信任，对信用的累积非常有帮助。
与传统分布式数据库相比主要有以下两个区别：
1：传统分布式数据库支持增删查改，区块链只支持查找和插入，对区块不能进行删除和修改。
2：传统的分布式数据库一般都是主从结构：master和slaves的结构，为了保证高可用，通过备用master来实现，而区块链是一个去中心化的数据库。没有主从结构。
区块链和比特币：
说起区块链，大多数人都会谈起比特币。但区块链并不等于是比特币，现在已经是区块链3.0时代，而比特币只是区块链1.0时代的产物。
区块链的进化方式是：
▪ 区块链1.0——数字货币
▪ 区块链2.0——数字资产与智能合约
▪ 区块链3.0——各种行业分布式应用落地
区块链的分类：
公有区块链（PublicBlockChains)
公有区块链是指：世界上任何个体或者团体都可以发送交易，且交易能够获得该区块链的有效确认，任何人都可以参与其共识过程。公有区块链是最早的区块链，也是应用最广泛的区块链，各大bitcoins系列的虚拟数字货币均基于公有区块链，世界上有且仅有一条该币种对应的区块链。
联合（行业）区块链（ConsortiumBlockChains)
行业区块链：由某个群体内部指定多个预选的节点为记账人，每个块的生成由所有的预选节点共同决定（预选节点参与共识过程），其他接入节点可以参与交易，但不过问记账过程(本质上还是托管记账，只是变成分布式记账，预选节点的多少，如何决定每个块的记账者成为该区块链的主要风险点），其他任何人可以通过该区块链开放的API进行限定查询。
私有区块链（privateBlockChains)
私有区块链：仅仅使用区块链的总账技术进行记账，可以是一个公司，也可以是个人，独享该区块链的写入权限，本链与其他的分布式存储方案没有太大区别。(Dec2015)保守的巨头（传统金融）都是想实验尝试私有区块链，而公链的应用例如bitcoin已经工业化，私链的应用产品还在摸索当中。

④ 智能合约发布之后，怎样有效地模拟用户与合约的交互行为

因为区块链技术对实现智能合约存在天然的优势。
比特币、瑞泰币、莱特币、以太坊等数字加密货币都使用了区块链技术。
区块链（Blockchain）是比特币的一个重要概念，本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术。区块链是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。

⑤ python 可以做区块链吗

可以的

区块链实现原理的简易描述

区块链技术做为一种数字记账技术，其核心是将保存了交易数据的区块，以加密的方式，按时间的顺序链式记录。区块链本身就是一个公共的数据库，系统将新诞生的业务数据存储在被称为区块的容器之中，并将该区块添加到已有区块组成的链条之中。有点像贪吃蛇，吃的区块越多，蛇的身体越长；在比特币的应用场景下，这些数据是一组转账交易记录。在共享单车的应用场景下，这些数据就可以是借车还车的交易记录。

区块链的简易实现代码

在上述的代码中，区块链核心存储的数据结构是列表，通过
new_block()产生的新区块，被不断的增添到区块链的尾部，每个区块的 Hash 值中包含该区块所有的数据信息，在计算该 Hash
值的过程中需引用前一区块的 Hash
值，故而实现了防篡改。而区块链数据库的最大价值就是这种高度防篡改的可信计算。在我们的简易区块链实现中成功体现了这一点。在商用级的区块链应用中，新建区块的过程被称为智能合约，区块链就是通过智能合约不断的壮大。

以下是代码的运行结果，在不同的时间下，运行结果不同。

运行结果

⑥ 用python 怎么和硬件进行链接，通信，交互

本文介绍了用python与文件进行交互的方法，分享给大家，具体如下：
一.文件处理
1.介绍
计算机系统：计算机硬件,操作系统,应用程序
应用程序无法直接操作硬件，通过操作系统来操作文件，进而读/写硬件中的文件。
python打开文件过程：
#打开
f=open('a.txt','r')
#通过句柄对文件进行操作
read_f=f.read()
#关闭文件
f.close()
with open('a.txt','r') as f: #不需要关闭
f.close() #回收操作系统打开的文件
del f #回收应用程序级的变量
2.打开文件的模式
a.打开文本文件
#r,只读模式【默认模式，文件必须存在，不存在则抛出异常】
f=open('a.txt',encoding='utf-8')
data1=f.read()
print(f.readline(),end='')
print(f.readlines())
#w,只写模式【不可读；不存在则创建；存在则清空内容】
f=open('a.txt','w',encoding='utf-8')
f.write('werf')
#a,只追加写模式【不可读；不存在则创建；存在则只追加内容】
f=open('a.txt','a',encoding='utf-8')
f.write('werf\n')
b.对于非文本文件，只能使用b模式，"b"表示以字节的方式操作（而所有文件也都是以字节的形式存储的，使用这种模式无需考虑文本文件的字符编码、图片文件的jgp格式、视频文件的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') #解码
print(data)
with open('a.txt','wb')as f_write:
f_write.write('adsf'.encode('utf-8'))
'''
练习，利用b模式，编写一个cp工具，要求如下：
1. 既可以拷贝文本又可以拷贝视频，图片等文件
2. 用户一旦参数错误，打印命令的正确使用方法，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.文件内光标的移动
#以文本模式读文件，n代表的是字符的个数
with open('a.txt','r')as f_read:
data=f_read.read(6)
print(data)
#以b模式读文件，n代表的是字节的个数
with open('a.txt','rb')as f_read:
data=f_read.read(6)
print(data)
# tell：告诉当前光标的位置
with open('a.txt','r',encoding='utf-8')as f_read:
data=f_read.read(4)
data1=f_read.tell()
print(data,data1)
# seek：移动光标（0：文件开头默认；1：文件当前光标；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)
# 实现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 什么是python交互模式

Python有两种基本模式，脚本模式和交互模式。其中交互模式适合快速方便的运行单行代码或者代码块，因为它总是能立即给出运行结果，再加上Python的语法设计的很简洁且符合人们的数学习惯，所以Python交互模式可以作为计算器使用。

简单加减乘除

以Linux和MacOS为例，打开终端，输入命令(没有安装Python3或者其他问题请参考之前的文章)：

1.2 - 1不应该是0.2吗，0.19999999999999996是什么?其实这并不怪Python，使用二进制的计算机就是不能很好的处理十进制的小数，感兴趣的同学可以搜索“浮点数”相关内容。