單元5-1 區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)

單元五區(qū)塊鏈中節(jié)點(diǎn)間的通信CommunicaitoninNodesPART1區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)公有鏈區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)一般具有數(shù)量多、分布廣、自治以及開發(fā)自由等特點(diǎn)，一般采用P2P對(duì)等網(wǎng)絡(luò)通信的方式區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)中的節(jié)點(diǎn)均會(huì)承擔(dān)網(wǎng)絡(luò)路由、驗(yàn)證數(shù)據(jù)、傳播數(shù)據(jù)以及發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)等功能采用的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為Mesh網(wǎng)絡(luò)（即網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)）聯(lián)盟鏈區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)適用于企業(yè)間進(jìn)行高頻的數(shù)據(jù)交換以及工業(yè)生產(chǎn)中存在的高頻數(shù)據(jù)記錄等業(yè)務(wù)將多個(gè)參與者構(gòu)建為獨(dú)立的聯(lián)盟，在聯(lián)盟內(nèi)的成員采用區(qū)塊鏈的形式管理數(shù)據(jù)聯(lián)盟與聯(lián)盟間將以物理的形式實(shí)現(xiàn)“數(shù)據(jù)隔離”，降低區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)鋸?fù)雜，提升效率私有鏈區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)集中于公司或組織的內(nèi)部使用，類似于傳統(tǒng)中心化網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建私有鏈網(wǎng)絡(luò)，所有數(shù)據(jù)都保存于一個(gè)中心節(jié)點(diǎn)中。借助區(qū)塊鏈技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的安全和隱私保護(hù)PART2Networkx實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)繪制區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)1.安裝Networkx確保Python版本為3.6+，使用pip可直接安裝，確保具體命令如下：$pipinstallnetworkx若要升級(jí)到較新版本，請(qǐng)使用--upgrade，具體操作如下：$pipinstall--upgradenetworkx繪制區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)2.創(chuàng)建圖形(Graph)使用工具的第一步，創(chuàng)建一個(gè)沒(méi)有節(jié)點(diǎn)和邊的空?qǐng)D形，具體代碼如下：importnetworkxasnxG=nx.Graph()繪制區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)3.添加節(jié)點(diǎn)(Node)（1）直接添加節(jié)點(diǎn)如下為直接添加一個(gè)節(jié)點(diǎn)的代碼示例：G.add_node(1)（2）通過(guò)可迭代對(duì)象添加節(jié)點(diǎn)如下為添加的代碼示例：G.add_nodes_from([2,3])繪制區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)4.添加邊(Edge)（1）直接添加如下為直接添加邊的代碼示例：G.add_edge(1,2)（2）通過(guò)可迭代對(duì)象添加如下為具體代碼示例：G.add_edges_from([(1,2),(1,3)])繪制區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)5.檢查圖的元素信息

完成圖、節(jié)點(diǎn)和邊信息添加后，可通過(guò)相關(guān)方法檢查。具體操作如下：print(list(G.nodes))#顯示圖中的節(jié)點(diǎn)信息print(list(G.edges))#顯示圖中的邊信息print(G.number_of_nodes())#顯示圖中節(jié)點(diǎn)數(shù)量print(G.number_of_edges()) #顯示圖中邊數(shù)量print(G.nodes()[1])#獲取名稱為1的節(jié)點(diǎn)完整信息繪制區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)6.從圖中刪除元素如下代碼可實(shí)現(xiàn)從已存在的圖中刪除節(jié)點(diǎn)和邊：G.remove_node(2)#刪除名稱為2的節(jié)點(diǎn)G.remove_edge(1,3)#刪除節(jié)點(diǎn)1和節(jié)點(diǎn)3的邊繪制區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)7.向圖形、節(jié)點(diǎn)和邊緣添加屬性（1）向圖形添加屬性通過(guò)向nx.Graph()函數(shù)中添加參數(shù)可以實(shí)現(xiàn)屬性的添加具體的屬性設(shè)置和獲取代碼如下：G=nx.Graph(name="test_network")print(G.graph['name'])或者可以直接通過(guò)G.graph設(shè)置圖形的屬性，具體代碼如下：G.graph['location']='china'print(G.graph['location'])繪制區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)7.向圖形、節(jié)點(diǎn)和邊緣添加屬性（2）向節(jié)點(diǎn)添加屬性與圖形添加屬性的方法類似，節(jié)點(diǎn)添加也有兩種方式，具體代碼示例如下：G.add_node(4,name='test4')#直接添加節(jié)點(diǎn)和對(duì)應(yīng)屬性G.add_nodes_from([5,6],location='jiangsu')#通過(guò)迭代的方式添加節(jié)點(diǎn)和屬性print(list(G.nodes.data()))#輸出添加節(jié)點(diǎn)后的節(jié)點(diǎn)及屬性信息繪制區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)7.向圖形、節(jié)點(diǎn)和邊緣添加屬性（3）向邊添加屬性參照?qǐng)D形以及節(jié)點(diǎn)的屬性添加方法，邊設(shè)置屬性可以有如下代碼示例：G.add_edge(4,5,weight=4)#直接添加邊屬性G.add_edges_from([(1,2,{'color':'blue'}),(4,6,{'weight':'5'})])#通過(guò)添加可迭代對(duì)象G[1][2]['weight']=8#給已存在的邊添加屬性繪制區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)8.繪制簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)如下代碼為使用networkx生成示例圖和繪制圖形的示例代碼：importnetworkxasnximportmatplotlib.pyplotaspltG=nx.Graph()G.add_node(1)G.add_node(2)G.add_node(3)G.add_edges_from([(1,2),(2,3),(3,1)])nx.draw(G)plt.show()實(shí)戰(zhàn)練習(xí)：繪制不同類型的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)1.練習(xí)目標(biāo)使用networkx繪制不同類型的區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，包括公有鏈網(wǎng)絡(luò)、聯(lián)盟鏈網(wǎng)絡(luò)以及私有鏈網(wǎng)絡(luò)。2.任務(wù)內(nèi)