Implementation of a blockchain cycle
This commit is contained in:
daviddoji
parent
1a4ca51660
commit
a113d5d1a2
487
Blockchain.ipynb
Normal file
487
Blockchain.ipynb
Normal file
@ -0,0 +1,487 @@
|
||||
{
|
||||
"cells": [
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 1,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"A = \"6a09e667\"\n",
|
||||
"B = \"bb67ae85\"\n",
|
||||
"C = \"3c6ef372\"\n",
|
||||
"D = \"a54ff53a\"\n",
|
||||
"E = \"510e527f\"\n",
|
||||
"F = \"9b05688c\"\n",
|
||||
"G = \"1f83d9ab\"\n",
|
||||
"H = \"5be0cd19\"\n",
|
||||
"W = \"02000000\"\n",
|
||||
"K = \"428a2f98\""
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 2,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"def hex2bin(text):\n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" Converts a hex string into binary\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Parameters\n",
|
||||
" ----------\n",
|
||||
" text: str\n",
|
||||
" A string of hexadecimal characters\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Return\n",
|
||||
" ------\n",
|
||||
" ret: str\n",
|
||||
" A string of the hexadecimal characters converted\n",
|
||||
" to binary using 0 padding when needed\n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" formatting = f\"0{len(text) * 4}b\"\n",
|
||||
" ret = format(int(text, 16), formatting)\n",
|
||||
" return ret"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 3,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [
|
||||
{
|
||||
"data": {
|
||||
"text/plain": [
|
||||
"'01101010000010011110011001100111'"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
"execution_count": 3,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"output_type": "execute_result"
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"source": [
|
||||
"hex2bin(A)"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 4,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"def majority(str1, str2, str3):\n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" Outputs the majority of bits for each position of the inputs\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Parameters\n",
|
||||
" ----------\n",
|
||||
" str1, str2, str3: str\n",
|
||||
" A string of hexadecimal characters\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Return\n",
|
||||
" ------\n",
|
||||
" ret: str\n",
|
||||
" A string of binary characters using padding when needed\n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" bin_str1 = hex2bin(str1)\n",
|
||||
" bin_str2 = hex2bin(str2)\n",
|
||||
" bin_str3 = hex2bin(str3)\n",
|
||||
"\n",
|
||||
" ret = str(''.join(str(max(set(bit), key=bit.count))\n",
|
||||
" for bit in zip(bin_str1, bin_str2, bin_str3)))\n",
|
||||
" return ret"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 5,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [
|
||||
{
|
||||
"data": {
|
||||
"text/plain": [
|
||||
"'00111010011011111110011001100111'"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
"execution_count": 5,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"output_type": "execute_result"
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"source": [
|
||||
"majority(A, B, C)"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 6,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"def bin2hex(text):\n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" Converts a binary string into hex\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Parameters\n",
|
||||
" ----------\n",
|
||||
" text: str\n",
|
||||
" A string of binary characters\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Return\n",
|
||||
" ------\n",
|
||||
" ret: str\n",
|
||||
" A string of the binary characters converted to hexadecimal \n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" formatting = f\"0x\"\n",
|
||||
" ret = format(int(text, 2), formatting)\n",
|
||||
" return ret"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 7,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [
|
||||
{
|
||||
"data": {
|
||||
"text/plain": [
|
||||
"'3a6fe667'"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
"execution_count": 7,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"output_type": "execute_result"
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"source": [
|
||||
"bin2hex(majority(A, B, C))"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 8,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"def rightShift(text,n):\n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" Right shifts a string 'n' times\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Parameters\n",
|
||||
" ----------\n",
|
||||
" text: str\n",
|
||||
" A string of characters\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Return\n",
|
||||
" ------\n",
|
||||
" ret: str\n",
|
||||
" A string of the characters rightshifted 'n' times \n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" return text[-n:] + text[:-n]\n",
|
||||
"\n",
|
||||
"def sigma_0(text):\n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" Rotates the bits of text and sums them all modulo 2\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Parameters\n",
|
||||
" ----------\n",
|
||||
" text: str\n",
|
||||
" A string of characters\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Return\n",
|
||||
" ------\n",
|
||||
" ret: str\n",
|
||||
" A string of the characters converted to hexadecimal \n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" tmp_2 = rightShift(hex2bin(text), 2)\n",
|
||||
" tmp_13 = rightShift(hex2bin(text), 13)\n",
|
||||
" tmp_22 = rightShift(hex2bin(text), 22)\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" tmp = []\n",
|
||||
" for bit in zip(tmp_2, tmp_13, tmp_22):\n",
|
||||
" if list(bit).count(\"1\") % 2:\n",
|
||||
" tmp.append(\"1\")\n",
|
||||
" else:\n",
|
||||
" tmp.append(\"0\")\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" ret = str(''.join(tmp))\n",
|
||||
" return ret"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 9,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [
|
||||
{
|
||||
"data": {
|
||||
"text/plain": [
|
||||
"'ce20b47e'"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
"execution_count": 9,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"output_type": "execute_result"
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"source": [
|
||||
"bin2hex(sigma_0(A))"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 10,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"def sigma_1(text):\n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" Rotates the bits of text and sums them all modulo 2\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Parameters\n",
|
||||
" ----------\n",
|
||||
" text: str\n",
|
||||
" A string of characters\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Return\n",
|
||||
" ------\n",
|
||||
" ret: str\n",
|
||||
" A string of the characters converted to hexadecimal \n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" tmp_6 = rightShift(hex2bin(text), 6)\n",
|
||||
" tmp_11 = rightShift(hex2bin(text), 11)\n",
|
||||
" tmp_25 = rightShift(hex2bin(text), 25)\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" tmp = []\n",
|
||||
" for bit in zip(tmp_6, tmp_11, tmp_25):\n",
|
||||
" if list(bit).count(\"1\") % 2:\n",
|
||||
" tmp.append(\"1\")\n",
|
||||
" else:\n",
|
||||
" tmp.append(\"0\")\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" ret = str(''.join(tmp))\n",
|
||||
" return ret"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 11,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [
|
||||
{
|
||||
"data": {
|
||||
"text/plain": [
|
||||
"'3587272b'"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
"execution_count": 11,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"output_type": "execute_result"
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"source": [
|
||||
"bin2hex(sigma_1(E))"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 12,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"def choose(str1, str2, str3):\n",
|
||||
" \"\"\"\n",
|
||||
" Chooses bits of str2 or str3 according to str1\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Parameters\n",
|
||||
" ----------\n",
|
||||
" str1, str2, str3: str\n",
|
||||
" A string of hexadecimal characters\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" Return\n",
|
||||
" ------\n",
|
||||
" ret: str\n",
|
||||
" A string of the characters converted to hexadecimal \n",
|
||||
" \"\"\" \n",
|
||||
" bin_str1 = hex2bin(str1)\n",
|
||||
" bin_str2 = hex2bin(str2)\n",
|
||||
" bin_str3 = hex2bin(str3)\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" tmp = []\n",
|
||||
" for idx, bit in enumerate(bin_str1):\n",
|
||||
" if bit == \"1\":\n",
|
||||
" tmp.append(bin_str2[idx])\n",
|
||||
" else:\n",
|
||||
" tmp.append(bin_str3[idx])\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" ret = str(''.join(tmp))\n",
|
||||
" return ret"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 13,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [
|
||||
{
|
||||
"data": {
|
||||
"text/plain": [
|
||||
"'1f85c98c'"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
"execution_count": 13,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"output_type": "execute_result"
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"source": [
|
||||
"bin2hex(choose(E, F, G))"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 14,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"def sum_partial(W, K, H, E, F, G):\n",
|
||||
" W_ = int(W, 16)\n",
|
||||
" K_ = int(K, 16)\n",
|
||||
" H_ = int(H, 16)\n",
|
||||
" Ch_ = int(bin2hex(choose(E, F, G)), 16)\n",
|
||||
" S1_ = int(bin2hex(sigma_1(E)), 16)\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" ret = format(W_ + K_ + H_ + Ch_ + S1_, 'x')\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" if len(ret) > 8:\n",
|
||||
" ret = ret[1:]\n",
|
||||
" return ret"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 15,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"partial = sum_partial(W, K, H, E, F, G)"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 16,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"def new_A(A, B, C, partial):\n",
|
||||
" S0_ = int(bin2hex(sigma_0(A)), 16)\n",
|
||||
" maj_ = int(bin2hex(majority(A, B, C)), 16)\n",
|
||||
" part_ = int(partial, 16)\n",
|
||||
"\n",
|
||||
" ret = format(S0_ + maj_ + part_, 'x')\n",
|
||||
"\n",
|
||||
" if len(ret) > 8:\n",
|
||||
" ret = ret[1:]\n",
|
||||
" return ret"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 17,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"new_A = new_A(A, B, C, partial)"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 18,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"def new_E(D, partial):\n",
|
||||
" D_ = int(D, 16)\n",
|
||||
" part_ = int(partial, 16)\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" ret = format(D_ + part_, 'x')\n",
|
||||
" \n",
|
||||
" if len(ret) > 8:\n",
|
||||
" ret = ret[1:]\n",
|
||||
" return ret"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 19,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": [
|
||||
"new_E = new_E(D, partial)"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": 20,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [
|
||||
{
|
||||
"name": "stdout",
|
||||
"output_type": "stream",
|
||||
"text": [
|
||||
"Values for next round of SHA-216 are:\n",
|
||||
" A: fe08884d\n",
|
||||
" B: 6a09e667\n",
|
||||
" C: bb67ae85\n",
|
||||
" D: 3c6ef372\n",
|
||||
" E: 9ac7e2a2\n",
|
||||
" F: 510e527f\n",
|
||||
" G: 9b05688c\n",
|
||||
" H: 1f83d9ab\n"
|
||||
]
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"source": [
|
||||
"print(\n",
|
||||
" f'''Values for next round of SHA-216 are:\n",
|
||||
" A: {new_A}\n",
|
||||
" B: {A}\n",
|
||||
" C: {B}\n",
|
||||
" D: {C}\n",
|
||||
" E: {new_E}\n",
|
||||
" F: {E}\n",
|
||||
" G: {F}\n",
|
||||
" H: {G}''')"
|
||||
]
|
||||
},
|
||||
{
|
||||
"cell_type": "code",
|
||||
"execution_count": null,
|
||||
"metadata": {},
|
||||
"outputs": [],
|
||||
"source": []
|
||||
}
|
||||
],
|
||||
"metadata": {
|
||||
"kernelspec": {
|
||||
"display_name": "Python 3",
|
||||
"language": "python",
|
||||
"name": "python3"
|
||||
},
|
||||
"language_info": {
|
||||
"codemirror_mode": {
|
||||
"name": "ipython",
|
||||
"version": 3
|
||||
},
|
||||
"file_extension": ".py",
|
||||
"mimetype": "text/x-python",
|
||||
"name": "python",
|
||||
"nbconvert_exporter": "python",
|
||||
"pygments_lexer": "ipython3",
|
||||
"version": "3.7.3"
|
||||
}
|
||||
},
|
||||
"nbformat": 4,
|
||||
"nbformat_minor": 2
|
||||
}
|
||||
Loading…
Reference in New Issue
Block a user