为了启用挖掘，我们需要开发挖掘函数。挖掘功能需要在给定的消息字符串上生成摘要，并提供工作量证明。让我们在本章中对此进行讨论。

信息摘要功能

我们将编写一个名为sha256的实用程序函数，以在给定消息上创建摘要-

def sha256(message):
return hashlib.sha256(message.encode('ascii')).hexdigest()

sha256函数将消息作为参数，将其编码为ASCII，生成十六进制摘要，然后将值返回给调用方。

挖矿功能

现在，我们开发实现自己的挖掘策略的挖掘函数。在这种情况下，我们的策略是在给定消息上生成以给定数量的1开头的哈希。给定的1的数量被指定为挖掘功能的参数，该函数指定为难度级别。

例如，如果将难度级别指定为2，则给定消息上生成的哈希应以两个1(例如11xxxxxxxx)开头。如果难度级别为3，则生成的哈希应以三个1(例如111xxxxxxxx)开头。鉴于这些要求，我们现在将开发挖掘函数，如下面给出的步骤所示。

第1步

挖掘函数采用两个参数-消息和难度级别。

def mine(message, difficulty=1):

第2步

难度级别必须大于或等于1，我们通过以下assert语句确保这一点-

assert difficulty >= 1

第三步

我们使用设置的难度级别创建前缀变量。

prefix = '1' * difficulty

注意，如果难度级别为2，则前缀为“ 11”；如果难度级别为3，则前缀为“ 111”，依此类推。我们将检查此前缀是否在生成的消息摘要中存在。为了消化消息本身，我们使用以下两行代码-

for i in range(1000):
   digest = sha256(str(hash(message)) + str(i))

我们在每次迭代中继续在消息哈希中添加新的数字i ，并在合并后的消息上生成新的摘要。随着sha256函数的输入在每次迭代中发生变化，摘要值也将发生变化。我们检查此摘要值是否具有上面设置的prefix 。

if digest.startswith(prefix):

如果条件满足，我们将终止for循环并将摘要值返回给调用方。

整个矿井代码显示在这里-

def mine(message, difficulty=1):
   assert difficulty >= 1
   prefix = '1' * difficulty
   for i in range(1000):
      digest = sha256(str(hash(message)) + str(i))
      if digest.startswith(prefix):
         print ("after " + str(i) + " iterations found nonce: "+ digest)
      return digest

为了您的理解，我们添加了print语句，该语句打印摘要值以及从函数返回之前满足条件所需的迭代次数。

测试挖矿功能

要测试我们的挖掘函数，只需执行以下语句-

mine ("test message", 2)

当您运行上面的代码时，您将看到类似于下面的输出-

after 138 iterations found nonce:
11008a740eb2fa6bf8d55baecda42a41993ca65ce66b2d3889477e6bfad1484c

请注意，生成的摘要以“ 11”开头。如果将难度级别更改为3，则生成的摘要将以“ 111”开头，当然，它可能需要更多的迭代次数。如您所见，具有更大处理能力的矿工将能够更早地挖掘给定的消息。这就是矿工彼此竞争以赚取收入的方式。

现在，我们准备向我们的区块链添加更多的块。让我们在下一章中学习这一点。