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Blockchain模块

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linj edited this page Nov 23, 2022 · 1 revision

Blockchain 模块

[TOC]

1 模块介绍

Blockchain 模块是处理 block 的组件，包括存储 block 信息，将 block 加入主链或者侧链，同步 block。同时对外提供查询 block 以及区块链状态信息的接口。

2 逻辑架构及上下文

2.1 Blockchain 上下文

Blockchain上下文

  • 与 Consensus 模块的交互：处理 Consensus 模块打包的区块，处理 Consensus 模块查询 block 信息的请求

  • 与 P2P 模块的交互：处理 P2P 模块接收的广播区块，向 P2P 模块发送区块进行广播，处理 P2P 模块查询 block 信息的请求

  • 与 Mempool，Executor 模块的交互：处理这两个模块查询区块链状态的请求

2.2 Blockchain 逻辑结构

Blockchain 模块主要由三个子模块组成：消息接收模块，区块同步模块和区块存储模块

消息接收模块

接受其他模块的有关 block 以及区块链状态的信息查询的消息

区块同步模块

在节点起动之后，比较网络中 peer 最新高度和自己的高度，如果自己的高度比 peer 的最新高度低就主动发起 block 的同步请求追赶主链

区块存储模块

将 block 信息按照不同类型存储到数据库

3 处理逻辑

下面介绍三个模块的处理逻辑

3.1 消息接收模块

包括如下消息：

block 相关信息

  • EventGetBlocks： 获取 block 信息
  • EventGetHeaders： 获取 block header信息
  • EventAddBlock：添加从 peer 同步过来的 block
  • EventAddBlockHeaders： 添加从 peer 同步过来的 block header
  • EventAddBlockDetail：添加从共识模块过来的 block
  • EventBroadcastAddBlock：添加从 peer 广播过来的 block
  • EventGetBlockHeight：获取最新 block 高度
  • EventGetLastHeader： 获取最新 block header 信息
  • EventGetLastBlock：获取最新 block 信息

区块链浏览器相关的消息

  • EventGetTransactionByAddr：通过账户地址获取地址上所有交易的 hash 值
  • EventGetTransactionByHash：通过交易的 hash 值获取对应的交易信息
  • EventGetBlockOverview：通过 block hash 值获取此 block 的 header 信息以及交易 hash 列表
  • EventGetAddrOverview：通过账户地址获取账户收到的币，账户当前余额以及参与的交易数量
  • EventGetBlockHash：通过 block 高度获取 block hash
  • EventQueryTx：通过交易 hash 获取具体的交易信息，包含 txproof 证明

平行链相关消息

  • EventGetLastBlockSequence：获取本节点最新区块对应的 sequence
  • EventGetSeqByHash：获取区块哈希对应的 sequence
  • EventAddParaChainBlockDetail：添加来自平行链共识的 block
  • EventDelParaChainBlockDetail：删除来自平行链共识的 block
  • EventLocalGet：查询存储的键值对

其他消息

  • EventIsSync：查询区块链的同步状态
  • EventIsNtpClockSync：查询 ntp 网络时间同步状态
  • EventLocalPrefixCount：查询指定前缀的 key 的数量

3.2 区块同步模块

包括定时处理逻辑和即时处理逻辑

定时处理

  1. FetchPeerList：定时从 p2p 模块获取网络中 peer 信息，并保存到本地 peerList
  2. SynBlocksFromPeers：定时从 peerList 中请求指定的 blocks
  3. CheckTipBlockHash：定时检测本节点最新高度 block hash 是否和 peerlist 中对应高度的 block hash 一致
  4. CheckBestChain：定时检测并获取一个最优链列表，保证请求 block 的 peers 和本节点都在同一条链上
  5. RecoveryFaultPeer：故障 peer 节点的定时检测恢复

即时处理

收到三种来源的 block 并进行处理：共识模块打包的 block，广播 block，同步 block

处理入口函数 ProcessBlock()，过程如下：

  • 判断 block 是否已经存在本节点的主/侧链上
  • 判断 block 是否已经存在本节点的孤儿链上
  • 判断 block 的父 block 是否已存在本节点的主/侧链上
  • 尝试将 block 添加到主/侧链上
  • 尝试处理孤儿链中以此 block 为父区块的孤儿 block

3.3 区块存储模块

存储数据内容

存储格式均为 key-value 形式，包括如下数据内容：

区块相关

  1. key("blockLastHeight")：存储最新区块高度
  2. key("Hash:%v", blockhash)：存储区块高度
  3. key("Body:%v", blockhash)：存储区块 body
  4. key("Header:%v", blockhash)：存储区块 header
  5. key("TD:%v", blockhash)：存储区块 body
  6. key("Height:%v", height)：存储区块高度对应的区块 hash
  7. key("HH:%v", height)：存储区块高度对应的区块 header
  8. key("LastSequence")：存储最新 sequence
  9. key("Seq:%v", sequence)：存储 sequence 对应的区块 hash
  10. key("HashToSeq:%v", blockhash): 存储区块 hash 对应的 sequence

交易相关

  1. key("TxAddrHash:%s:%s", addr, heightindex)：存储地址相关的交易 hash 列表
  2. key("TxAddrDirHash:%s:%d:%s", addr, flag, heightindex)：存储地址相关的某个分类的的交易 hash 列表
  3. key("AddrTxsCount:%s", addr)：存储地址参与的交易数量

数据访问接口

获取和存储最新 block 信息

  • UpdateHeight
  • UpdateLastBlock
  • LastHeader
  • LastBlock

获取和存储 block 信息

  • LoadBlockByHeight
  • LoadBlockByHash
  • GetHeightByBlockHash
  • GetBlockHashByHeight
  • GetBlockHeaderByHeight
  • GetBlockHeaderByHash
  • GetTdByBlockHash
  • SaveTdByBlockHash

存储和删除区块和交易

  • SaveBlock
  • DelBlock
  • GetTx
  • AddTxs
  • DelTxs

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