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以太坊源碼分析:共識(2)引擎

YuboonaZhang / 3556人閱讀

摘要:前言是以太坊封定義的一個接口,它的功能可以分為類驗證區塊類,主要用在將區塊加入到區塊鏈前,對區塊進行共識驗證。輔助類生成以太坊共識相關的。被使用,是以太坊狀態管理服務,當報告數據的時候,需要獲取區塊的信息。

前言

engine是以太坊封定義的一個接口,它的功能可以分為3類:

驗證區塊類,主要用在將區塊加入到區塊鏈前,對區塊進行共識驗證。

產生區塊類,主要用在挖礦時。

輔助類。

接下來我們看一下engine具體定義了哪些功能,還有各功能的使用場景。

engine定義的具體功能

engine有3類功能,驗證區塊類、產生區塊類、輔助類。因為產生區塊在前,驗證區塊在后,接下來采用產生區塊類、驗證區塊類、輔助類,分別介紹它們的功能和使用場景。

驗證區塊類

Prepare:初始化區塊頭信息,不同的共識算法初始化不同。使用場景是,worker創建work的時候調用。

Finalize:根據數據生成“基本定型”的區塊,但區塊頭中還缺少部分數據。使用場景是,1)模擬區塊鏈的時候,被GenerateChain調用,用來生成區塊鏈。2)交易狀態管理時,被StateProcessor.Process調用用來執行交易。3)worker創建work的時候調用。

Seal:根據傳入的塊,進行的是挖礦工作,使用挖礦的結果,修改區塊頭,然后生成新的區塊。使用場景是,被agent.mine調用。

驗證區塊類

VerifyHeader:驗證區塊頭。使用在fetcher中,當fetcher要插入區塊的時候,需要先對區塊頭進行校驗。

VerifyHeaders:驗證一批區塊頭。有2種使用場景,1)區塊鏈中,insertChain當把一批區塊插入到區塊鏈這個鏈條的時候,需要進行檢查;2)LightChain中,把一批區塊頭插入到本地鏈。

VerifyUncles:驗證區塊中的叔塊。insertChain當區塊插入區塊鏈的時候,需要對叔塊進行驗證,調用在VerifyHeaders之后。

VerifySeal:針對Seal函數做的功能進行驗證。驗證Seal()所修改的區塊頭中的數據。對外的使用場景是,把Work發送給遠端Agent的時候調用。對內的使用場景是,驗證區塊頭的時候會被調用。

輔助類

APIs:生成以太坊共識相關的API。在以太坊啟動RPC服務時,生成API。

Author:讀取區塊頭中的coinbase。被ethstats使用,ethstats是以太坊狀態管理服務,當報告數據的時候,需要獲取區塊的Author信息。

最后關注一下藍色的線條,它們代表insertChain所調用的范圍,先關的有VerifyHeaders、VerifyUncles、Finalize,涉及到塊頭的驗證、叔塊的驗證,以及執行區塊中的交易,一個區塊加入到區塊鏈中,不僅要驗證,還要執行各種交易,改變各種狀態,所有節點執行確定性的行為之后,達成一致性。

FAQ

Q:誰實現engine
A:以太坊中的Ethash和Clique實現了engine,Ethash是基于PoW的共識,Clique是基于PoA的共識。

Q:為什么insertChain沒有調用VerifySeal?
A:因為Seal()修改的是header中的部分數據,在驗證區塊頭的時候,會被調用。只是調用流程在Ethash和Clique中的實現略有不同,后續講解。

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