小新:神奇,没想到解释器都执行到后面了,还能往前跳。
小Co:那是,解释器会主动去寻找这个函数名的定义所在的位置,所以函数定义在文件里的位置不是特别重要。我们接着看到43行,这里是表示把r设为空的字典,字典在上文也提到过,是python里的一种数据结构,这里用来存放奖券号以及对应的分数。44行又调用了通过hash值计算幸运数的函数。
小新:诶?函数里又调用了一个新函数,那这下解释器是按照什么顺序来执行的呢?
小Co:按照上面说过的函数调用的顺序,即解释器会跳转到计算幸运数函数的定义里,全部执行完,再跳回计算得分的函数,继续从46行执行下去。如果按照解释器的步骤,我们现在应该跳到新函数里,看它是怎么生成幸运数的,但是为了完整的了解一个函数的过程,确保思路不被打断,我们在了解新函数大致作用的前提下,可以先不去看新函数的具体实现,而是继续把本函数看完,之后再跳去新函数。
小新:嗯嗯,我也觉得这样更好,如果先去看计算幸运数函数,再回来继续看计算得分函数剩下的部分,我打赌我会头晕。。
小Co:哈哈,是的,这里还好只有一两个新函数,如果是很多个的话,你很容易就迷失自我了,甚至会怀疑人生。。
接下来,46到48行是一个for循环,range(1, total_lottery + 1)的意思是生成一个1到total_lottery(上文提到的总票数)的序列。for lottery_id in表示每次循环lottery_id依次设置为序列里的值,即从1,2,3,。。。依次设置到total_lottery,代表的含义就是奖券号。
47行是调用了计算每张奖券得分的函数,注意到这个函数的输入参数包括了上面算出来的幸运数,和每次循环的奖券号lottery_id。48行是把奖券号和对应的分数放到r这个字典里。当循环结束后,返回奖券得分结果r。
幸运数
小Co:上面的计算奖券得分的函数流程看完后,我们再回过头看看计算幸运数的流程。这个函数的主要思路就是用不同hash算法进行多次计算,最后得到一个只能由输入值唯一确定的幸运数。
注意这里输入的h就是上文的比特币区块哈希值。15行定义了一个列表hash_names,里面包括了常见的各种hash算法,其中在比特币里常用的有RIPEMD160和sha256。
16行是print打印语句。18行的repeat设置成了8百万,这个数表示要对反复对各hash算法进行8百万次循环计算。
小新:我的天,8百万次,这是个什么概念啊,感觉一次hash计算就好复杂的样子,就算是计算机,这么多次岂不是也要算到海枯石烂?
小Co:是的,我之前试了一次,整个算法程序运行了20多分钟才计算完,其中绝大部分时间都花在了这个函数里。其实只是为了生成个随机数的话,8次循环也就够了。官方设置成这么大,可能也是小小的皮了一下吧,哈哈。
19行把变量r设置成了输入的h,也就是比特币区块的哈希值,在之后的计算中,h就没用了,全是针对r了。20行就用到了8百万这个值,表示21到26行会执行8百万次,那我们下面就看看某一次循环会发生什么。
21行判断,如果(if)当前次数能够除以100000的余数是0,就打印一句话。Emmm,好吧,这个打印也没什么用。
23行的for循环表示依次取出列表hash_names里的hash算法。
小新:等等,这里又来了一个for循环啊,外面不是已经有了一个for了吗?
小Co:和函数一样,for也是可以嵌套使用的。记住,里面的for循环全部执行完了之后,才会执行外面for的下一次循环。
24到26行是使用了上文提过的hashlib库,new(n)是根据n表示hash算法,生成一个对应算法的对象,update(r)是使用该算法,生成r对应的计算结果hash值,digest()是把hash结果用16进制表示,赋给r。
小新:感觉这里有点难。。对象什么的,完全没概念。而且你不是说h没用了吗,这里怎么又出现了。
小Co:确实,这里完全理解对于新手来说比较困难,但是你现在只要知道这三个步骤所代表的含义就可以了。上面h代表的区块哈希值确实没用了,这里出现的h只是起到一个临时变量的作用,如果把for里面出现的h全部换成k,效果是一样的,也不会有迷惑性了。
最后,我们可以看到,一次for计算的hash结果值赋给了r,在下一次for循环中,r又是作为了hash计算的输入值,就这样来来回回的计算,最后函数返回的幸运数完全不是人力能够计算出来的,保证了结果的公平性。
小新:嗯嗯,肯定是公平的了。那随机性呢?相同的比特币hash值输入下,每次运行这个函数的结果是一样的吗?
小Co:没有随机性,每次的结果都是一样的。相同输入下,不管什么类型的hash算法,只要是相同的算法类型,其结果都是相同的。
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