摘要：的主要功能就是成為候選人投票對方獲得投票，以及系統定期自動執行的選舉。它是更大范圍上的存在，不直接操作的五棵樹，而是通過它聚合的對五棵樹進行增刪改查。在共識中，返回的是。

區塊鏈的主要工作就是出塊，出塊的制度、方式叫做共識；
塊里的內容是不可篡改的信息記錄，塊連接成鏈就是區塊鏈。

出塊又叫挖礦，有各種挖礦的方式，比如POW、DPOS，本文主要分析DPOS共識源碼。

以太坊存在多種共識：

PoW （etash）在主網使用

PoA（clique） 在測試網使用

FakePow 在單元測試使用

DPOS 新增共識替代POW

既然是源碼分析，主要讀者群體應該是看代碼的人，讀者須要結合代碼看此類文章。明白此類文章的作用是：提供一個分析的切入口，將散落的代碼按某種內在邏輯串起來，用圖文的形式敘述代碼的大意，引領讀者有一個系統化的認知，同時對自己閱讀代碼過程中不理解的地方起到一定參考作用。

DPOS的基本邏輯可以概述為：成為候選人-獲得他人投票-被選舉為驗證人-在周期內輪流出塊。

從這個過程可以看到，成為候選人和投票是用戶主動發起的行為，獲得投票和被選為驗證人是系統行為。DPOS的主要功能就是成為候選人、投票（對方獲得投票），以及系統定期自動執行的選舉。

驗證人就是出塊人，在創世的時候，系統還沒運行，用戶自然不能投票，本系統采用的方法是，在創世配置文件中定義好最初的一批出塊驗證人（Validator），由這一批驗證人在第一個出塊周期內輪流出塊，默認是21個驗證人。

{
    "config": {
        "chainId": 8888,
        "eip155Block": 0,
        "eip158Block": 0,
        "byzantiumBlock":0,
        "dpos":{
            "validators":[
                "0x8807fa0db2c60675a8f833dd010469e408428b83",
                "0xdf5f5a7abc5d0821c50deb4368528d8691f18737",
                "0xe0d64bfb1a30d66ae0f06ce36d5f4edf6835cd7c"
                ……
            ]
        }
    },
    "nonce": "0x0000000000000042",
    "difficulty": "0x020000",
    "mixHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
    "coinbase": "0x0000000000000000000000000000000000000000",
    "timestamp": "0x00",
    "parentHash": "0x0000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000000",
    "extraData": "0x11bbe8db4e347b4e8c937c1c8370e4b5ed33adb3db69cbdb7a38e1e50b1b82fa",
    "gasLimit": "0x500000",
    "alloc": {}
}

系統運行之后，任何人隨時可以投票，同時也可以獲得他人投票。因為只有候選人才允許獲得投票，所以任何人被投票之前都要先成為候選人（candidate）。


從外部用戶角度看，成為候選人只需要自己發一筆交易即可：

eth.sendTransaction({
    from: "0x646ba1fa42eb940aac67103a71e9a908ef484ec3", 
    to: "0x646ba1fa42eb940aac67103a71e9a908ef484ec3", 
    value: 0, 
    type: 1
})

在系統內部，成為候選人和投票均被定義為交易，其實DPOS定義的所有交易有四種類型，是針對這兩種行為的正向和反向操作。

type TxType uint8
const (
    Binary TxType = iota
    LoginCandidate  //成為候選人
    LogoutCandidate //取消候選人
    Delegate    //投票
    UnDelegate  //取消投票
)
type txdata struct {
    Type         TxType          `json:"type"        
    …… 
}

成為候選人代碼非常簡單，就是更新(插入)一下candidateTrie，這棵樹的鍵和值都是候選人的地址，它保存著所有當前時間的候選人。

func (d *DposContext) BecomeCandidate(candidateAddr common.Address) error {
    candidate := candidateAddr.Bytes()
    return d.candidateTrie.TryUpdate(candidate, candidate)
}

具體執行交易的時候，它取的地址是from，這意味著只能將自己設為候選人。

case types.LoginCandidate:
        dposContext.BecomeCandidate(msg.From())

除了這里提到的candidateTrie，DPOS總共有五棵樹：

type DposContext struct {
    epochTrie     *trie.Trie    //記錄出塊周期內的驗證人列表 ("validator",[]validator)
    delegateTrie  *trie.Trie    //(append(candidate, delegator...), delegator)
    voteTrie      *trie.Trie    //(delegator, candidate)
    candidateTrie *trie.Trie    //(candidate, candidate)
    mintCntTrie   *trie.Trie    //記錄驗證人在周期內的出塊數目(append(epoch, validator.Bytes()...),count) 這里的epoch=header.Time/86400

    db ethdb.Database
}

delegator是投票人

從外部用戶角度看，投票也是一筆交易：

eth.sendTransaction({
    from: "0x646ba1fa42eb940aac67103a71e9a908ef484ec3", 
    to: "0x5b76fff970bf8a351c1c9ebfb5e5a9493e956ffffd", 
    value: 0, 
    type: 3
})

系統內部的投票代碼，主要更新delegateTrie和voteTrie：

func (d *DposContext) Delegate(delegatorAddr, candidateAddr common.Address) error {
    delegator, candidate := delegatorAddr.Bytes(), candidateAddr.Bytes()

    // 獲得投票的候選人一定要在candidateTrie中
    candidateInTrie, err := d.candidateTrie.TryGet(candidate)
    if err != nil {
        return err
    }
    if candidateInTrie == nil {
        return errors.New("invalid candidate to delegate")
    }

    // delete old candidate if exists
    oldCandidate, err := d.voteTrie.TryGet(delegator)
    if err != nil {
        if _, ok := err.(*trie.MissingNodeError); !ok {
            return err
        }
    }
    if oldCandidate != nil {
        d.delegateTrie.Delete(append(oldCandidate, delegator...))
    }
    if err = d.delegateTrie.TryUpdate(append(candidate, delegator...), delegator); err != nil {
        return err
    }
    return d.voteTrie.TryUpdate(delegator, candidate)
}

投票雖然隨時可以進行，但是驗證人的選出，則是周期性的觸發。
選舉周期默認設定為24小時，每過24小時，對驗證人進行一次重新選舉。
每次區塊被打包的時候（Finalize）都會調用選舉函數，選舉函數判斷是否到了重新選舉的時刻，它根據當前塊和上一塊的時間，計算兩塊是否屬于同一個選舉周期，如果是同一個周期，不觸發重選，如果不是同一個周期，則說明當前塊是新周期的第一塊，觸發重選。

選舉函數：

func (ec *EpochContext) tryElect(genesis, parent *types.Header) error {
    genesisEpoch := genesis.Time.Int64() / epochInterval    //0
    prevEpoch := parent.Time.Int64() / epochInterval
    //ec.TimeStamp從Finalize傳過來的當前塊的header.Time
    currentEpoch := ec.TimeStamp / epochInterval

    prevEpochIsGenesis := prevEpoch == genesisEpoch
    if prevEpochIsGenesis && prevEpoch < currentEpoch {
        prevEpoch = currentEpoch - 1
    }

    prevEpochBytes := make([]byte, 8)
    binary.BigEndian.PutUint64(prevEpochBytes, uint64(prevEpoch))
    iter := trie.NewIterator(ec.DposContext.MintCntTrie().PrefixIterator(prevEpochBytes))


    //currentEpoch只有在比prevEpoch至少大于1的時候執行下面代碼。
    //大于1意味著當前塊的時間,距離上一塊所處的周期起始時間,已經超過epochInterval即24小時了。
    //大于2過了48小時……
    for i := prevEpoch; i < currentEpoch; i++ {
        // 如果前一個周期不是創世周期，觸發踢出驗證人規則
        if !prevEpochIsGenesis && iter.Next() {
            if err := ec.kickoutValidator(prevEpoch); err != nil {
                return err
            }
        }
        //計票，按票數從高到低得出safeSize個驗證人
        // 候選人的票數cnt=所有投他的delegator的賬戶余額之和
        votes, err := ec.countVotes()
        if err != nil {
            return err
        }
        candidates := sortableAddresses{}
        for candidate, cnt := range votes {
            candidates = append(candidates, &sortableAddress{candidate, cnt})
        }
        if len(candidates) < safeSize {
            return errors.New("too few candidates")
        }
        sort.Sort(candidates)
        if len(candidates) > maxValidatorSize {
            candidates = candidates[:maxValidatorSize]
        }

        // shuffle candidates
        //用父塊的hash和當前周期編號做驗證人列表隨機亂序的種子
        //打亂驗證人列表順序，由seed確保每個節點計算出來的驗證人順序都是一致的。
        seed := int64(binary.LittleEndian.Uint32(crypto.Keccak512(parent.Hash().Bytes()))) + i
        r := rand.New(rand.NewSource(seed))
        for i := len(candidates) - 1; i > 0; i-- {
            j := int(r.Int31n(int32(i + 1)))
            candidates[i], candidates[j] = candidates[j], candidates[i]
        }
        sortedValidators := make([]common.Address, 0)
        for _, candidate := range candidates {
            sortedValidators = append(sortedValidators, candidate.address)
        }

        epochTrie, _ := types.NewEpochTrie(common.Hash{}, ec.DposContext.DB())
        ec.DposContext.SetEpoch(epochTrie)
        ec.DposContext.SetValidators(sortedValidators)
        log.Info("Come to new epoch", "prevEpoch", i, "nextEpoch", i+1)
    }
    return nil
}

當epochContext最終調用了dposContext的SetValidators()后，新的一批驗證人就產生了，這批新的驗證人將開始輪流出塊。

EpochContext是選舉周期（默認24小時）相關實體類，所以主要功能是僅在周期時刻發生的事情，包括選舉、計票、踢出驗證人。它是更大范圍上的存在，不直接操作DPOS的五棵樹，而是通過它聚合的DposContext對五棵樹進行增刪改查。

DposContext和Trie是強組合關系，DPOS的交易行為（成為候選人、取消為候選人、投票、取消投票、設置驗證人）就是它的主要功能。

Dpos is a engine，實現Engine接口。

func (self *worker) mintBlock(now int64) {
    engine, ok := self.engine.(*dpos.Dpos)
    ……
}

DPOS是共識引擎的具體實現，Engine接口定義了九個方法。

func (d *Dpos) Author(header *types.Header) (common.Address, error) {
    return header.Validator, nil
}

這個接口的意思是返回出塊人。在POW共識中，返回的是header.Coinbase。
DPOS中Header增加了一個Validator，是有意將Coinbase和Validator的概念分開。Validator默認等于Coinbase，也可以設為不一樣的地址。

驗證header里的一些字段是否符合dpos共識規則。
符合以下判斷都是錯的：

header.Time.Cmp(big.NewInt(time.Now().Unix())) > 0
len(header.Extra) < extraVanity+extraSeal //32+65
header.MixDigest != (common.Hash{})
header.Difficulty.Uint64() != 1
header.UncleHash != types.CalcUncleHash(nil)
parent == nil || parent.Number.Uint64() != number-1 || parent.Hash() != header.ParentHash
//與父塊出塊時間間隔小于了10（blockInterval）秒
parent.Time.Uint64()+uint64(blockInterval) > header.Time.Uint64()

批量驗證header

dpos里不應有uncles。

func (d *Dpos) VerifyUncles(chain consensus.ChainReader, block *types.Block) error {
    if len(block.Uncles()) > 0 {
        return errors.New("uncles not allowed")
    }
    return nil
}

為Header準備部分字段：
Nonce為空；
Extra預留為32+65個0字節，Extra字段包括32字節的extraVanity前綴和65字節的extraSeal后綴，都為預留字節,extraSeal在區塊Seal的時候寫入驗證人的簽名。
Difficulty置為1；
Validator設置為signer；signer是在啟動挖礦的時候設置的，其實就是本節點的驗證人（Ethereum.validator）。

func (d *Dpos) Prepare(chain consensus.ChainReader, header *types.Header) error {
    header.Nonce = types.BlockNonce{}
    number := header.Number.Uint64()
    //如果header.Extra不足32字節，則用0填充滿32字節。
    if len(header.Extra) < extraVanity {
        header.Extra = append(header.Extra, bytes.Repeat([]byte{0x00}, extraVanity-len(header.Extra))...)
    }
    header.Extra = header.Extra[:extraVanity]
    //header.Extra再填65字節
    header.Extra = append(header.Extra, make([]byte, extraSeal)...)
    parent := chain.GetHeader(header.ParentHash, number-1)
    if parent == nil {
        return consensus.ErrUnknownAncestor
    }
    header.Difficulty = d.CalcDifficulty(chain, header.Time.Uint64(), parent)
    //header.Validator賦值為Dpos的signer。
    header.Validator = d.signer
    return nil
}

關于難度
在DPOS里，不需要求難度值，給定一個即可。
func (d *Dpos) CalcDifficulty(chain consensus.ChainReader, time uint64, parent *types.Header) *big.Int {
    return big.NewInt(1)
}
而在POW中，難度是根據父塊和最新塊的時間差動態調整的，小于10增加難度，大于等于20減小難度。
block_diff = parent_diff + 難度調整 + 難度炸彈
難度調整 = parent_diff // 2048 * MAX(1 - (block_timestamp - parent_timestamp) // 10, -99)
難度炸彈 = INT(2^((block_number // 100000) - 2))
關于singer
調用API，人為設置本節點的驗證人
func (api *PrivateMinerAPI) SetValidator(validator common.Address) bool {
    api.e.SetValidator(validator)   //e *Ethereum
    return true
}
func (self *Ethereum) SetValidator(validator common.Address) {
    self.lock.Lock()    //lock sync.RWMutex
    self.validator = validator
    self.lock.Unlock()
}
節點啟動挖礦時調用了dpos.Authorize將驗證人賦值給了dpos.signer
func (s *Ethereum) StartMining(local bool) error {
    validator, err := s.Validator()
    ……
    if dpos, ok := s.engine.(*dpos.Dpos); ok {
        wallet, err := s.accountManager.Find(accounts.Account{Address: validator})
        if wallet == nil || err != nil {
            log.Error("Coinbase account unavailable locally", "err", err)
            return fmt.Errorf("signer missing: %v", err)
        }
        dpos.Authorize(validator, wallet.SignHash)
    }
    ……
}
func (s *Ethereum) Validator() (validator common.Address, err error) {
    s.lock.RLock()  //lock sync.RWMutex
   validator = s.validator
   s.lock.RUnlock()
  ……
}
func (d *Dpos) Authorize(signer common.Address, signFn SignerFn) {
    d.mu.Lock()
    d.signer = signer
    d.signFn = signFn
    d.mu.Unlock()
}

生成一個新的區塊，不過不是最終的區塊。該函數功能請看注釋。

func (d *Dpos) Finalize(……){
    //把獎勵打入Coinbase，拜占庭版本以后獎勵3個eth，之前獎勵5個
    AccumulateRewards(chain.Config(), state, header, uncles)
    
    //調用選舉，函數內部判斷是否到了新一輪選舉周期
    err := epochContext.tryElect(genesis, parent)

    //每出一個塊，將該塊驗證人的出塊數+1，即更新DposContext.mintCntTrie。
    updateMintCnt(parent.Time.Int64(), header.Time.Int64(), header.Validator, dposContext)

    //給區塊設置header,transactions,Bloom,uncles；
    //給header設置TxHash,ReceiptHash,UncleHash；
    return types.NewBlock(header, txs, uncles, receipts), nil
}

dpos的Seal主要是給新區塊進行簽名，即把簽名寫入header.Extra，返回最終狀態的區塊。
d.signFn是個函數類型的聲明，首先源碼定義了一個錢包接口SignHash用于給一段hash進行簽名，然后將這個接口作為形參調用dpos.Authorize，這樣d.signFn就被賦予了這個函數，而具體實現是keystoreWallet.SignHash，所以d.signFn的執行就是在執行keystoreWallet.SignHash。

func (d *Dpos) Seal(chain consensus.ChainReader, block *types.Block, stop <-chan struct{}) (*types.Block, error) {
    header := block.Header()
    number := header.Number.Uint64()
    // Sealing the genesis block is not supported
    if number == 0 {
        return nil, errUnknownBlock
    }
    now := time.Now().Unix()
    delay := NextSlot(now) - now
    if delay > 0 {
        select {
        case <-stop:
            return nil, nil
        //等到下一個出塊時刻slot，如10秒1塊的節奏，10秒內等到第10秒，11秒則要等到第20秒，以此類推。
        case <-time.After(time.Duration(delay) * time.Second):
        }
    }
    block.Header().Time.SetInt64(time.Now().Unix())

    // time"s up, sign the block
    sighash, err := d.signFn(accounts.Account{Address: d.signer}, sigHash(header).Bytes())
    if err != nil {
        return nil, err
    }
    //將簽名賦值給header.Extra的后綴。這里數組索引不會為負，因為在Prepare的時候，Extra就保留了32（前綴）+65（后綴）個字節。
    copy(header.Extra[len(header.Extra)-extraSeal:], sighash)
    return block.WithSeal(header), nil
}

func (b *Block) WithSeal(header *Header) *Block {
    cpy := *header

    return &Block{
        header:       &cpy,
        transactions: b.transactions,
        uncles:       b.uncles,

        // add dposcontext
        DposContext: b.DposContext,
    }
}

Seal接口是區塊產生的最后一道工序，也是各種共識算法最核心的實現，VerifySeal就是對這種封裝的真偽驗證。

1）從epochTrie里獲取到驗證人列表，(epochTrie的key就是字面量“validator”，它全局唯一，每輪選舉后都會被覆蓋更新)再用header的時間計算本區塊驗證人所在列表的偏移量（作為驗證人列表數組索引），獲得驗證人地址。

validator, err := epochContext.lookupValidator(header.Time.Int64())

2）用Dpos的簽名還原出這個驗證人的地址。兩者進行對比，看是否一致，再用還原的地址和header.Validator對比看是否一致。

if err := d.verifyBlockSigner(validator, header); err != nil {
        return err
    }

func (d *Dpos) verifyBlockSigner(validator common.Address, header *types.Header) error {
    signer, err := ecrecover(header, d.signatures)
    if err != nil {
        return err
    }
    if bytes.Compare(signer.Bytes(), validator.Bytes()) != 0 {
        return ErrInvalidBlockValidator
    }
    if bytes.Compare(signer.Bytes(), header.Validator.Bytes()) != 0 {
        return ErrMismatchSignerAndValidator
    }
    return nil
}

其中：
header.Validator是在Prepare接口中被賦值的。
d.signatures這個簽名是怎么賦值的？不要顧名思義它存的不是簽名，它的類型是一種有名的緩存，(key,value)分別是(區塊頭hash，驗證人地址)，它的賦值也是在ecrecover里進行的。ecrecover根據區塊頭hash從緩存中獲取到驗證人地址，如果沒有就從header.Extra的簽名部分還原出驗證人地址。

3)VerifySeal經過上面兩步驗證后，最后這個操作待詳細分析。

return d.updateConfirmedBlockHeader(chain)

用于容納API。

func (d *Dpos) APIs(chain consensus.ChainReader) []rpc.API {
    return []rpc.API{{
        Namespace: "dpos",
        Version:   "1.0",
        Service:   &API{chain: chain, dpos: d},
        Public:    true,
    }}
}

它在eth包里被賦值具體API

apis = append(apis, s.engine.APIs(s.BlockChain())...)
func (s *Ethereum) APIs() []rpc.API {
    apis := ethapi.GetAPIs(s.ApiBackend)

    // Append any APIs exposed explicitly by the consensus engine
    apis = append(apis, s.engine.APIs(s.BlockChain())...)

    // Append all the local APIs and return
    return append(apis, []rpc.API{
        {
            Namespace: "eth",
            Version:   "1.0",
            Service:   NewPublicEthereumAPI(s),
            Public:    true,
        }, {
            Namespace: "eth",
            Version:   "1.0",
            Service:   NewPublicMinerAPI(s),
            Public:    true,
        }, {
            Namespace: "eth",
            Version:   "1.0",
            Service:   downloader.NewPublicDownloaderAPI(s.protocolManager.downloader, s.eventMux),
            Public:    true,
        }, {
            Namespace: "miner",
            Version:   "1.0",
            Service:   NewPrivateMinerAPI(s),
            Public:    false,
        }, {
            Namespace: "eth",
            Version:   "1.0",
            Service:   filters.NewPublicFilterAPI(s.ApiBackend, false),
            Public:    true,
        }, {
            Namespace: "admin",
            Version:   "1.0",
            Service:   NewPrivateAdminAPI(s),
        }, {
            Namespace: "debug",
            Version:   "1.0",
            Service:   NewPublicDebugAPI(s),
            Public:    true,
        }, {
            Namespace: "debug",
            Version:   "1.0",
            Service:   NewPrivateDebugAPI(s.chainConfig, s),
        }, {
            Namespace: "net",
            Version:   "1.0",
            Service:   s.netRPCService,
            Public:    true,
        },
    }...)
}

這些賦值的其實是結構體，通過結構體可以訪問到自身的方法，這些結構體大多都是Ethereum，只不過區分了Namespace用于不同場景。

type PublicEthereumAPI struct {
    e *Ethereum
}
type PublicMinerAPI struct {
    e *Ethereum
}
type PublicDownloaderAPI struct {
    d                         *Downloader
    mux                       *event.TypeMux
    installSyncSubscription   chan chan interface{}
    uninstallSyncSubscription chan *uninstallSyncSubscriptionRequest
}
type PrivateMinerAPI struct {
    e *Ethereum
}
type PublicDebugAPI struct {
    eth *Ethereum
}

看看都有哪些API服務：

showImg("https://segmentfault.com/img/remote/1460000017505461?w=1130&h=1030");

在mintLoop方法里，worker無限循環，阻塞監聽stopper通道，每秒調用一次mintBlock。
用戶主動停止以太坊節點的時候，stopper通道被關閉，worker就停止了。

這個函數的作用即用引擎(POW、DPOS)出塊。在POW版本中，worker還需要啟動agent（分為CpuAgent和何RemoteAgent兩種實現），agent進行Seal操作。在DPOS中，去掉了agent這一層，直接在mintBlock里Seal。

mintLoop每秒都調用mintBlock，但并非每秒都出塊，邏輯在下面分析。

func (self *worker) mintLoop() {
    ticker := time.NewTicker(time.Second).C
    for {
        select {
        case now := <-ticker:
            self.mintBlock(now.Unix())
        case <-self.stopper:
            close(self.quitCh)
            self.quitCh = make(chan struct{}, 1)
            self.stopper = make(chan struct{}, 1)
            return
        }
    }
}
func (self *worker) mintBlock(now int64) {
    engine, ok := self.engine.(*dpos.Dpos)
    if !ok {
        log.Error("Only the dpos engine was allowed")
        return
    }
    err := engine.CheckValidator(self.chain.CurrentBlock(), now)
    if err != nil {
        switch err {
        case dpos.ErrWaitForPrevBlock,
            dpos.ErrMintFutureBlock,
            dpos.ErrInvalidBlockValidator,
            dpos.ErrInvalidMintBlockTime:
            log.Debug("Failed to mint the block, while ", "err", err)
        default:
            log.Error("Failed to mint the block", "err", err)
        }
        return
    }
    work, err := self.createNewWork()
    if err != nil {
        log.Error("Failed to create the new work", "err", err)
        return
    }

    result, err := self.engine.Seal(self.chain, work.Block, self.quitCh)
    if err != nil {
        log.Error("Failed to seal the block", "err", err)
        return
    }
    self.recv <- &Result{work, result}
}

如時序圖和源碼所示，mintBlock函數包含3個主要方法：

該函數判斷當前出塊人（validator）是否與dpos規則計算得到的validator一樣，同時判斷是否到了出塊時間點。

func (self *worker) mintBlock(now int64) {
    ……
    //檢查出塊驗證人validator是否正確
    //CurrentBlock()是截止當前時間，最后加入到鏈的塊
    //CurrentBlock()是BlockChain.insert的時候賦的值
    err := engine.CheckValidator(self.chain.CurrentBlock(), now)
    ……
}

func (d *Dpos) CheckValidator(lastBlock *types.Block, now int64) error {
    //檢查是否到達出塊間隔最后1秒（slot），出塊間隔設置為10秒
    if err := d.checkDeadline(lastBlock, now); err != nil {
        return err
    }
    dposContext, err := types.NewDposContextFromProto(d.db, lastBlock.Header().DposContext)
    if err != nil {
        return err
    }
    epochContext := &EpochContext{DposContext: dposContext}
    //根據dpos規則計算：先從epochTrie里獲得本輪選舉周期的驗證人列表
    //然后根據當前時間計算偏移量，獲得應該由誰挖掘當前塊的驗證人
    validator, err := epochContext.lookupValidator(now)
    if err != nil {
        return err
    }
    //判斷dpos規則計算得到的validator和d.signer即節點設置的validator是否一致
    if (validator == common.Address{}) || bytes.Compare(validator.Bytes(), d.signer.Bytes()) != 0 {
        return ErrInvalidBlockValidator
    }
    return nil
}
func (d *Dpos) checkDeadline(lastBlock *types.Block, now int64) error {
    prevSlot := PrevSlot(now)
    nextSlot := NextSlot(now)
    //假如當前時間是1542117655，則prevSlot = 1542117650，nextSlot = 1542117660
    if lastBlock.Time().Int64() >= nextSlot {
        return ErrMintFutureBlock
    }
    // nextSlot-now <= 1是要求出塊時間需要接近出塊間隔最后1秒
    if lastBlock.Time().Int64() == prevSlot || nextSlot-now <= 1 {
        return nil
    }
    //時間不到，就返回等待錯誤
    return ErrWaitForPrevBlock
}

CheckValidator()判斷不通過則跳出mintBlock，繼續下一秒mintBlock循環。
判斷通過進入createNewWork()。

這個函數涉及具體執行交易、生成收據和日志、向監聽者發送相關事件、調用dpos引擎Finalize打包、將未Seal的新塊加入未確認塊集等事項。

func (self *worker) createNewWork() (*Work, error) {
    self.mu.Lock()
    defer self.mu.Unlock()
    self.uncleMu.Lock()
    defer self.uncleMu.Unlock()
    self.currentMu.Lock()
    defer self.currentMu.Unlock()

    tstart := time.Now()
    parent := self.chain.CurrentBlock()

    tstamp := tstart.Unix()
    if parent.Time().Cmp(new(big.Int).SetInt64(tstamp)) >= 0 {
        tstamp = parent.Time().Int64() + 1
    }
    // this will ensure we"re not going off too far in the future
    if now := time.Now().Unix(); tstamp > now+1 {
        wait := time.Duration(tstamp-now) * time.Second
        log.Info("Mining too far in the future", "wait", common.PrettyDuration(wait))
        time.Sleep(wait)
    }

    num := parent.Number()
    header := &types.Header{
        ParentHash: parent.Hash(),
        Number:     num.Add(num, common.Big1),
        GasLimit:   core.CalcGasLimit(parent),
        GasUsed:    new(big.Int),
        Extra:      self.extra,
        Time:       big.NewInt(tstamp),
    }
    // Only set the coinbase if we are mining (avoid spurious block rewards)
    if atomic.LoadInt32(&self.mining) == 1 {
        header.Coinbase = self.coinbase
    }
    if err := self.engine.Prepare(self.chain, header); err != nil {
        return nil, fmt.Errorf("got error when preparing header, err: %s", err)
    }
    // If we are care about TheDAO hard-fork check whether to override the extra-data or not
    if daoBlock := self.config.DAOForkBlock; daoBlock != nil {
        // Check whether the block is among the fork extra-override range
        limit := new(big.Int).Add(daoBlock, params.DAOForkExtraRange)
        if header.Number.Cmp(daoBlock) >= 0 && header.Number.Cmp(limit) < 0 {
            // Depending whether we support or oppose the fork, override differently
            if self.config.DAOForkSupport {
                header.Extra = common.CopyBytes(params.DAOForkBlockExtra)
            } else if bytes.Equal(header.Extra, params.DAOForkBlockExtra) {
                header.Extra = []byte{} // If miner opposes, don"t let it use the reserved extra-data
            }
        }
    }

    // Could potentially happen if starting to mine in an odd state.
    err := self.makeCurrent(parent, header)
    if err != nil {
        return nil, fmt.Errorf("got error when create mining context, err: %s", err)
    }
    // Create the current work task and check any fork transitions needed
    work := self.current
    if self.config.DAOForkSupport && self.config.DAOForkBlock != nil && self.config.DAOForkBlock.Cmp(header.Number) == 0 {
        misc.ApplyDAOHardFork(work.state)
    }
    pending, err := self.eth.TxPool().Pending()
    if err != nil {
        return nil, fmt.Errorf("got error when fetch pending transactions, err: %s", err)
    }
    txs := types.NewTransactionsByPriceAndNonce(self.current.signer, pending)
    work.commitTransactions(self.mux, txs, self.chain, self.coinbase)

    // compute uncles for the new block.
    var (
        uncles    []*types.Header
        badUncles []common.Hash
    )
    for hash, uncle := range self.possibleUncles {
        if len(uncles) == 2 {
            break
        }
        if err := self.commitUncle(work, uncle.Header()); err != nil {
            log.Trace("Bad uncle found and will be removed", "hash", hash)
            log.Trace(fmt.Sprint(uncle))

            badUncles = append(badUncles, hash)
        } else {
            log.Debug("Committing new uncle to block", "hash", hash)
            uncles = append(uncles, uncle.Header())
        }
    }
    for _, hash := range badUncles {
        delete(self.possibleUncles, hash)
    }
    // Create the new block to seal with the consensus engine
    if work.Block, err = self.engine.Finalize(self.chain, header, work.state, work.txs, uncles, work.receipts, work.dposContext); err != nil {
        return nil, fmt.Errorf("got error when finalize block for sealing, err: %s", err)
    }
    work.Block.DposContext = work.dposContext

    // update the count for the miner of new block
    // We only care about logging if we"re actually mining.
    if atomic.LoadInt32(&self.mining) == 1 {
        log.Info("Commit new mining work", "number", work.Block.Number(), "txs", work.tcount, "uncles", len(uncles), "elapsed", common.PrettyDuration(time.Since(tstart)))
        self.unconfirmed.Shift(work.Block.NumberU64() - 1)
    }
    return work, nil
}

先調用dpos引擎的Prepare填充區塊頭字段。

    ……
    num := parent.Number()
    header := &types.Header{
        ParentHash: parent.Hash(),
        Number:     num.Add(num, common.Big1),
        GasLimit:   core.CalcGasLimit(parent),
        GasUsed:    new(big.Int),
        Extra:      self.extra,
        Time:       big.NewInt(tstamp),
    }
    // 確保出塊時間不要偏離太大（過早或過晚）
    if atomic.LoadInt32(&self.mining) == 1 {
        header.Coinbase = self.coinbase
    }
    
    self.engine.Prepare(self.chain, header)
    ……

此時，即將產生的區塊Header的GasUsed和Extra都為空，Extra通過前面引擎分析的時候，我們知道會在Prepare里用0字節填充32+65的前后綴，除了Extra，Prepare還將填充其他的Header字段（詳見3.5 Prepare分析），當Prepare執行完成，大部分字段都設置好了，還有少部分待填。

接下來把父塊和本塊的header傳給makeCurrent方法執行。

    err := self.makeCurrent(parent, header)
    if err != nil {
        return nil, fmt.Errorf("got error when create mining context, err: %s", err)
    }
    // Create the current work task and check any fork transitions needed
    work := self.current
    if self.config.DAOForkSupport && self.config.DAOForkBlock != nil && self.config.DAOForkBlock.Cmp(header.Number) == 0 {
        misc.ApplyDAOHardFork(work.state)
    }

makeCurrent先新建stateDB和dposContext，然后組裝一個Work結構體。

func (self *worker) makeCurrent(parent *types.Block, header *types.Header) error {
    state, err := self.chain.StateAt(parent.Root())
    if err != nil {
        return err
    }
    dposContext, err := types.NewDposContextFromProto(self.chainDb, parent.Header().DposContext)
    if err != nil {
        return err
    }
    work := &Work{
        config:      self.config,
        signer:      types.NewEIP155Signer(self.config.ChainId),
        state:       state,
        dposContext: dposContext,
        ancestors:   set.New(),
        family:      set.New(),
        uncles:      set.New(),
        header:      header,
        createdAt:   time.Now(),
    }

    // when 08 is processed ancestors contain 07 (quick block)
    for _, ancestor := range self.chain.GetBlocksFromHash(parent.Hash(), 7) {
        for _, uncle := range ancestor.Uncles() {
            work.family.Add(uncle.Hash())
        }
        work.family.Add(ancestor.Hash())
        work.ancestors.Add(ancestor.Hash())
    }

    // Keep track of transactions which return errors so they can be removed
    work.tcount = 0
    self.current = work
    return nil
}

Work結構體中，ancestors存儲的是6個祖先塊，family存儲的是6個祖先塊和它們各自的叔塊，組裝后的Work結構體賦值給*worker.current。

然后從交易池里獲取所有pending狀態的交易，這些交易按賬戶分組，每個賬戶里的交易按nonce排序后返回交易集，這里暫且叫S1：

pending, err := self.eth.TxPool().Pending() //S1 = pending

txs := types.NewTransactionsByPriceAndNonce(self.current.signer, pending)

再然后通過NewTransactionsByPriceAndNonce函數對交易集進行結構化，它把S1集合里每個賬戶的第一筆交易分離出來作為heads集合，返回如下結構：

return &TransactionsByPriceAndNonce{
        txs:    txs,    //S1集合中每個賬戶除去第一個交易后的交易集
        heads:  heads,  //這個集合由每個賬戶的第一個交易組成
        signer: signer,
    }

調用commitTransactions方法，執行新區塊包含的所有交易。

這個方法是對處理后的交易集txs的具體執行，所謂執行交易，籠統地說就是把轉賬、合約或dpos交易類型的數據寫入對應的內存Trie，再從Trie刷到本地DB中去。

func (env *Work) commitTransactions(mux *event.TypeMux, txs *types.TransactionsByPriceAndNonce, bc *core.BlockChain, coinbase common.Address) {
    gp := new(core.GasPool).AddGas(env.header.GasLimit)

    var coalescedLogs []*types.Log

    for {
        // Retrieve the next transaction and abort if all done
        tx := txs.Peek()

        if tx == nil {
            break
        }
        // Error may be ignored here. The error has already been checked
        // during transaction acceptance is the transaction pool.
        //
        // We use the eip155 signer regardless of the current hf.
        from, _ := types.Sender(env.signer, tx)
        // Check whether the tx is replay protected. If we"re not in the EIP155 hf
        // phase, start ignoring the sender until we do.
        if tx.Protected() && !env.config.IsEIP155(env.header.Number) {
            log.Trace("Ignoring reply protected transaction", "hash", tx.Hash(), "eip155", env.config.EIP155Block)

            txs.Pop()
            continue
        }
        // Start executing the transaction
        env.state.Prepare(tx.Hash(), common.Hash{}, env.tcount)

        err, logs := env.commitTransaction(tx, bc, coinbase, gp)
        switch err {
        case core.ErrGasLimitReached:
            // Pop the current out-of-gas transaction without shifting in the next from the account
            log.Trace("Gas limit exceeded for current block", "sender", from)
            txs.Pop()

        case core.ErrNonceTooLow:
            // New head notification data race between the transaction pool and miner, shift
            log.Trace("Skipping transaction with low nonce", "sender", from, "nonce", tx.Nonce())
            txs.Shift()

        case core.ErrNonceTooHigh:
            // Reorg notification data race between the transaction pool and miner, skip account =
            log.Trace("Skipping account with hight nonce", "sender", from, "nonce", tx.Nonce())
            txs.Pop()

        case nil:
            // Everything ok, collect the logs and shift in the next transaction from the same account
            coalescedLogs = append(coalescedLogs, logs...)
            env.tcount++
            txs.Shift()

        default:
            // Strange error, discard the transaction and get the next in line (note, the
            // nonce-too-high clause will prevent us from executing in vain).
            log.Debug("Transaction failed, account skipped", "hash", tx.Hash(), "err", err)
            txs.Shift()
        }
    }

    if len(coalescedLogs) > 0 || env.tcount > 0 {
        // make a copy, the state caches the logs and these logs get "upgraded" from pending to mined
        // logs by filling in the block hash when the block was mined by the local miner. This can
        // cause a race condition if a log was "upgraded" before the PendingLogsEvent is processed.
        cpy := make([]*types.Log, len(coalescedLogs))
        for i, l := range coalescedLogs {
            cpy[i] = new(types.Log)
            *cpy[i] = *l
        }
        go func(logs []*types.Log, tcount int) {
            if len(logs) > 0 {
                mux.Post(core.PendingLogsEvent{Logs: logs})
            }
            if tcount > 0 {
                mux.Post(core.PendingStateEvent{})
            }
        }(cpy, env.tcount)
    }
}

該方法對結構化處理后的txs遍歷執行,分為幾步：

Work.state.Prepare()
這是給StateDB設置交易hash、區塊hash（此時為空）、交易索引。
StateDB是用來操作整個賬戶樹也即world state trie的，每執行一筆交易就更改一次world state trie。
交易索引是指在對txs.heads進行遍歷的時候的自增數，這個索引在本區塊內唯一，因為它是本區塊包含的所有pending交易涉及的賬戶及各賬戶下所有交易的總遞增。

commitTransactions函數對txs的遍歷方式是：從遍歷txs.heads開始，獲取第一個賬戶的第一筆交易，然后獲取同一賬戶的第二筆交易以此類推，如果該賬戶沒有交易了，繼續txs.heads的下一個賬戶。
也就是按賬戶優先級先遍歷其下的所有交易，其次遍歷所有賬戶（堆級別操作），txs結構化就是為這種循環方式準備的。

func (self *StateDB) Prepare(thash, bhash common.Hash, ti int) {
    self.thash = thash
    self.bhash = bhash
    self.txIndex = ti
}

Work.commitTransaction()
執行單筆交易，先對stateDB這個大結構做一個版本號快照，也要對dpos的五棵樹上下文即dposContext做一個備份，然后調用core.ApplyTransaction()方法，如果出錯就退回快照和備份，執行成功后把交易加入Work.txs，（這個txs是為Finalize的時候傳參用的，因為在遍歷執行交易的時候會把原txs結構破壞，做個備份）交易收據加入Work.receipts，最后返回收據日志。

func (env *Work) commitTransaction(tx *types.Transaction, bc *core.BlockChain, coinbase common.Address, gp *core.GasPool) (error, []*types.Log) {
    snap := env.state.Snapshot()
    dposSnap := env.dposContext.Snapshot()
    receipt, _, err := core.ApplyTransaction(env.config, env.dposContext, bc, &coinbase, gp, env.state, env.header, tx, env.header.GasUsed, vm.Config{})
    if err != nil {
        env.state.RevertToSnapshot(snap)
        env.dposContext.RevertToSnapShot(dposSnap)
        return err, nil
    }
    env.txs = append(env.txs, tx)
    env.receipts = append(env.receipts, receipt)

    return nil, receipt.Logs
}

看一下ApplyTransaction()是如何具體執行交易的：

func ApplyTransaction(config *params.ChainConfig, dposContext *types.DposContext, bc *BlockChain, author *common.Address, gp *GasPool, statedb *state.StateDB, header *types.Header, tx *types.Transaction, usedGas *big.Int, cfg vm.Config) (*types.Receipt, *big.Int, error) {
    msg, err := tx.AsMessage(types.MakeSigner(config, header.Number))
    if err != nil {
        return nil, nil, err
    }

    if msg.To() == nil && msg.Type() != types.Binary {
        return nil, nil, types.ErrInvalidType
    }

    // Create a new context to be used in the EVM environment
    context := NewEVMContext(msg, header, bc, author)
    // Create a new environment which holds all relevant information
    // about the transaction and calling mechanisms.
    vmenv := vm.NewEVM(context, statedb, config, cfg)
    // Apply the transaction to the current state (included in the env)
    _, gas, failed, err := ApplyMessage(vmenv, msg, gp)
    if err != nil {
        return nil, nil, err
    }
    if msg.Type() != types.Binary {
        if err = applyDposMessage(dposContext, msg); err != nil {
            return nil, nil, err
        }
    }

    // Update the state with pending changes
    var root []byte
    if config.IsByzantium(header.Number) {
        statedb.Finalise(true)
    } else {
        root = statedb.IntermediateRoot(config.IsEIP158(header.Number)).Bytes()
    }
    usedGas.Add(usedGas, gas)

    // Create a new receipt for the transaction, storing the intermediate root and gas used by the tx
    // based on the eip phase, we"re passing wether the root touch-delete accounts.
    receipt := types.NewReceipt(root, failed, usedGas)
    receipt.TxHash = tx.Hash()
    receipt.GasUsed = new(big.Int).Set(gas)
    // if the transaction created a contract, store the creation address in the receipt.
    if msg.To() == nil {
        receipt.ContractAddress = crypto.CreateAddress(vmenv.Context.Origin, tx.Nonce())
    }

    // Set the receipt logs and create a bloom for filtering
    receipt.Logs = statedb.GetLogs(tx.Hash())
    receipt.Bloom = types.CreateBloom(types.Receipts{receipt})

    return receipt, gas, err
}

NewEVMContext是構建一個EVM執行環境，這個環境如下：

return vm.Context{
    //是否能夠轉賬函數，會判斷發起交易賬戶余額是否大于轉賬數量
    CanTransfer: CanTransfer,
    //轉賬函數，給轉賬地址減去轉賬額，同時給接收地址加上轉賬額
    Transfer:    Transfer,
    //區塊頭hash
    GetHash:     GetHashFn(header, chain),
    Origin:      msg.From(),
    Coinbase:    beneficiary,
    BlockNumber: new(big.Int).Set(header.Number),
    Time:        new(big.Int).Set(header.Time),
    Difficulty:  new(big.Int).Set(header.Difficulty),
    GasLimit:    new(big.Int).Set(header.GasLimit),
    GasPrice:    new(big.Int).Set(msg.GasPrice()),
}

==beneficiary是Coinbase，這里是指如果沒有指定coinbase就從header里獲取validator的地址作為coinbase。==
NewEVM是創建一個攜帶了EVM環境和編譯器的虛擬機。

然后調用ApplyMessage()，這個函數最主要的是對當前交易進行狀態轉換TransitionDb()。

TransitionDb詳解

func (st *StateTransition) TransitionDb() (ret []byte, requiredGas, usedGas *big.Int, failed bool, err error) {
    if err = st.preCheck(); err != nil {
        return
    }
    msg := st.msg
    sender := st.from() // err checked in preCheck

    homestead := st.evm.ChainConfig().IsHomestead(st.evm.BlockNumber)
    contractCreation := msg.To() == nil

    // Pay intrinsic gas
    // TODO convert to uint64
    intrinsicGas := IntrinsicGas(st.data, contractCreation, homestead)
    if intrinsicGas.BitLen() > 64 {
        return nil, nil, nil, false, vm.ErrOutOfGas
    }
    if err = st.useGas(intrinsicGas.Uint64()); err != nil {
        return nil, nil, nil, false, err
    }

    var (
        evm = st.evm
        // vm errors do not effect consensus and are therefor
        // not assigned to err, except for insufficient balance
        // error.
        vmerr error
    )
    if contractCreation {
        ret, _, st.gas, vmerr = evm.Create(sender, st.data, st.gas, st.value)
    } else {
        // Increment the nonce for the next transaction
        st.state.SetNonce(sender.Address(), st.state.GetNonce(sender.Address())+1)
        ret, st.gas, vmerr = evm.Call(sender, st.to().Address(), st.data, st.gas, st.value)
    }
    if vmerr != nil {
        log.Debug("VM returned with error", "err", vmerr)
        // The only possible consensus-error would be if there wasn"t
        // sufficient balance to make the transfer happen. The first
        // balance transfer may never fail.
        if vmerr == vm.ErrInsufficientBalance {
            return nil, nil, nil, false, vmerr
        }
    }
    requiredGas = new(big.Int).Set(st.gasUsed())

    st.refundGas()
    st.state.AddBalance(st.evm.Coinbase, new(big.Int).Mul(st.gasUsed(), st.gasPrice))

    return ret, requiredGas, st.gasUsed(), vmerr != nil, err
}

其中preCheck檢查當前交易nonce和發送賬戶當前nonce是否一致，同時檢查發送賬戶余額是否大于GasLimit，足夠的話就先將余額減去gaslimit（過度狀態轉換），不足就返回一個常見的錯誤：“insufficient balance to pay for gas”。

IntrinsicGas()是計算交易所需固定費用：如果是創建合約交易，固定費用為53000gas，轉賬交易固定費用是21000gas，如果交易攜帶數據，這個數據對于創建合約是合約代碼數據，對于轉賬交易是轉賬的附加說明數據，這些數據按字節存儲收費，非0字節每位68gas，0字節每位4gas，總計起來就是執行交易所需的gas費。

useGas()判斷提供的gas是否滿足上面計算出的內部所需費用，足夠的話從提供的gas里扣除內部所需費用（狀態轉換）。

因為ApplyTransaction傳的參數msg已經將dpos類型且to為空的交易排除出去了。

所以當這里msg.To() == nil的時候，只剩下msg.Type == 0這一種原始交易的可能了。msg.To為空說明該交易不是轉賬、不是合約調用，只能是創建合約交易，根據msg.To是否為空，分兩種情況，Create創建合約和Call調用合約，這兩種情況都覆蓋了轉賬行為。

1）if contractCreation{…}，即to==nil，說明是創建合約交易，調用evm.Create()。

// Create creates a new contract using code as deployment code.
func (evm *EVM) Create(caller ContractRef, code []byte, gas uint64, value *big.Int) (ret []byte, contractAddr common.Address, leftOverGas uint64, err error) {

    // Depth check execution. Fail if we"re trying to execute above the
    // limit.
    if evm.depth > int(params.CallCreateDepth) {
        return nil, common.Address{}, gas, ErrDepth
    }
    if !evm.CanTransfer(evm.StateDB, caller.Address(), value) {
        return nil, common.Address{}, gas, ErrInsufficientBalance
    }
    // Ensure there"s no existing contract already at the designated address
    nonce := evm.StateDB.GetNonce(caller.Address())
    evm.StateDB.SetNonce(caller.Address(), nonce+1)

    contractAddr = crypto.CreateAddress(caller.Address(), nonce)
    contractHash := evm.StateDB.GetCodeHash(contractAddr)
    if evm.StateDB.GetNonce(contractAddr) != 0 || (contractHash != (common.Hash{}) && contractHash != emptyCodeHash) {
        return nil, common.Address{}, 0, ErrContractAddressCollision
    }
    // Create a new account on the state
    snapshot := evm.StateDB.Snapshot()
    evm.StateDB.CreateAccount(contractAddr)
    if evm.ChainConfig().IsEIP158(evm.BlockNumber) {
        evm.StateDB.SetNonce(contractAddr, 1)
    }
    evm.Transfer(evm.StateDB, caller.Address(), contractAddr, value)

    // initialise a new contract and set the code that is to be used by the
    // E The contract is a scoped evmironment for this execution context
    // only.
    contract := NewContract(caller, AccountRef(contractAddr), value, gas)
    contract.SetCallCode(&contractAddr, crypto.Keccak256Hash(code), code)

    if evm.vmConfig.NoRecursion && evm.depth > 0 {
        return nil, contractAddr, gas, nil
    }
    ret, err = run(evm, snapshot, contract, nil)
    // check whether the max code size has been exceeded
    maxCodeSizeExceeded := evm.ChainConfig().IsEIP158(evm.BlockNumber) && len(ret) > params.MaxCodeSize
    // if the contract creation ran successfully and no errors were returned
    // calculate the gas required to store the code. If the code could not
    // be stored due to not enough gas set an error and let it be handled
    // by the error checking condition below.
    if err == nil && !maxCodeSizeExceeded {
        createDataGas := uint64(len(ret)) * params.CreateDataGas
        if contract.UseGas(createDataGas) {
            evm.StateDB.SetCode(contractAddr, ret)
        } else {
            err = ErrCodeStoreOutOfGas
        }
    }

    // When an error was returned by the EVM or when setting the creation code
    // above we revert to the snapshot and consume any gas remaining. Additionally
    // when we"re in homestead this also counts for code storage gas errors.
    if maxCodeSizeExceeded || (err != nil && (evm.ChainConfig().IsHomestead(evm.BlockNumber) || err != ErrCodeStoreOutOfGas)) {
        evm.StateDB.RevertToSnapshot(snapshot)
        if err != errExecutionReverted {
            contract.UseGas(contract.Gas)
        }
    }
    // Assign err if contract code size exceeds the max while the err is still empty.
    if maxCodeSizeExceeded && err == nil {
        err = errMaxCodeSizeExceeded
    }
    return ret, contractAddr, contract.Gas, err
}

注意這里傳入的gas是已經扣除了固定費用的剩余gas。evm是基于棧的簡單虛擬機，最多支持1024棧深度，超過就報錯。

然后在這里調用evmContext的CanTransfer()判斷發起交易地址余額是否大于轉賬數量，是的話就將發起交易的賬戶的nonce+1。

生成合約賬戶地址：合約賬戶的地址生成規則是，由發起交易的地址和該nonce計算生成，生成地址后，此時僅有地址，根據地址獲取該合約賬戶的nonce應該為0、codeHash應該為空hash，不符合這些判斷說明地址沖突，報錯退出。

緊接著創建一個新賬戶evm.StateDB.CreateAccount(contractAddr)，這個函數創建的是一個普通賬戶（即EOA和Contract賬戶的未分化形式）。
新賬戶的地址就是上面計算生成的地址，Nonce設為0，Balance設為0，但是如果之前已存在同樣地址的賬戶那么Balance就設為之前賬戶的余額,CodeHash設為空hash注意不是空。EIP158之后的新賬號nonce設為1。

evm.Transfer():如果創建賬戶的時候有資助代幣（eth），則將代幣從發起地址轉移到新賬戶地址。

然后NewContract()構建一個合約上下文環境contract。

SetCallCode()，給contract環境對象設置入參Code、CodeHash。

run()：EVM編譯、執行合約的創建，執行EVM棧操作。
run執行返回合約body字節碼（code storage），如果長度超過24576也存儲不了，然后計算存儲這個合約字節碼的gas費用=長度*200。最后給stateObject對象設置code，給賬戶(Account)設置codeHash，這樣那個新賬戶就成了一個合約賬戶。

2）else{…}如果不是創建合約交易（即to!=nil），調用evm.Call()。這個Call是執行合約交易，包括轉賬類型的交易、調用合約交易。

func (evm *EVM) Call(caller ContractRef, addr common.Address, input []byte, gas uint64, value *big.Int) (ret []byte, leftOverGas uint64, err error) {
    if evm.vmConfig.NoRecursion && evm.depth > 0 {
        return nil, gas, nil
    }

    // Fail if we"re trying to execute above the call depth limit
    if evm.depth > int(params.CallCreateDepth) {
        return nil, gas, ErrDepth
    }
    // Fail if we"re trying to transfer more than the available balance
    if !evm.Context.CanTransfer(evm.StateDB, caller.Address(), value) {
        return nil, gas, ErrInsufficientBalance
    }

    var (
        to       = AccountRef(addr)
        snapshot = evm.StateDB.Snapshot()
    )
    if !evm.StateDB.Exist(addr) {
        precompiles := PrecompiledContractsHomestead
        if evm.ChainConfig().IsByzantium(evm.BlockNumber) {
            precompiles = PrecompiledContractsByzantium
        }
        if precompiles[addr] == nil && evm.ChainConfig().IsEIP158(evm.BlockNumber) && value.Sign() == 0 {
            return nil, gas, nil
        }
        evm.StateDB.CreateAccount(addr)
    }
    evm.Transfer(evm.StateDB, caller.Address(), to.Address(), value)

    // initialise a new contract and set the code that is to be used by the
    // E The contract is a scoped environment for this execution context
    // only.
    contract := NewContract(caller, to, value, gas)
    contract.SetCallCode(&addr, evm.StateDB.GetCodeHash(addr), evm.StateDB.GetCode(addr))

    ret, err = run(evm, snapshot, contract, input)
    // When an error was returned by the EVM or when setting the creation code
    // above we revert to the snapshot and consume any gas remaining. Additionally
    // when we"re in homestead this also counts for code storage gas errors.
    if err != nil {
        evm.StateDB.RevertToSnapshot(snapshot)
        if err != errExecutionReverted {
            contract.UseGas(contract.Gas)
        }
    }
    return ret, contract.Gas, err
}

Call函數先來三個判斷：evm編譯器被禁用或者evm執行棧深超過1024或者轉賬數額超過余額就報錯。

注意以下幾個Call步驟和Create的區別：

evm.StateDB.Exist(addr)是從stateObjects這個所有stateObject的map集合中查找是否存to地址，如果不存在，則調用evm.StateDB.CreateAccount(addr)創建一個新賬戶，這和Create里調的是同一個函數，即CreateAccount創建的是一個普通賬戶。

evm.Transfer():將代幣從發起地址轉移到to地址（包括純轉賬類型的交易、給合約地址轉入代幣等）

NewContract()構建一個合約上下文環境contract。

SetCallCode()：這個函數和Create里的SetCallCode()傳的入參不一樣，它是從to地址獲取code，然后才給to賬戶設置code、codehash等，這隱含了兩種可能性，如果獲取到了code那么這個賬戶自然是合約賬戶，如果沒有獲取到，那這個賬戶就是外部擁有賬戶（EOA）

run()：EVM編譯、執行EVM棧操作。

這個Call除了轉賬、調用合約，還包括執dpos交易，當交易是dpos類型的交易的時候，它其實是個空合約，之所以要執行dpos這類空合約是要計算其gas。

TransitionDB()在交易執行完后，將剩余gas返退回給發起者賬戶地址，同時把挖礦節點設置的Coinbase的余額增加上消耗的gas。

除了Call()，evm還提供了另外3個合約調用方法：
CallCode()，已經棄用，由DelegateCall()替代
DelegateCall()
StaticCall()暫時未用

type CallContext interface {
    // Call another contract
    Call(env *EVM, me ContractRef, addr common.Address, data []byte, gas, value *big.Int) ([]byte, error)
    // Take another"s contract code and execute within our own context
    CallCode(env *EVM, me ContractRef, addr common.Address, data []byte, gas, value *big.Int) ([]byte, error)
    // Same as CallCode except sender and value is propagated from parent to child scope
    DelegateCall(env *EVM, me ContractRef, addr common.Address, data []byte, gas *big.Int) ([]byte, error)
    // Create a new contract
    Create(env *EVM, me ContractRef, data []byte, gas, value *big.Int) ([]byte, common.Address, error)
}

我們上面討論的是交易，根據黃皮書的定義交易就兩種：創建合約、消息調用。區分二者的標志就是to是否為空。由外部用戶觸發的才能叫交易，所以用戶發起創建合約、用戶發起合約調用都叫交易，對應的就是我們上面分析的Create和Call兩種情況。

轉賬這種交易執行的是Call()而不是Create()，因為to不為空。

用戶調用合約A，這叫交易，執行的是Call()，緊接著A里邊又調用了合約B，那么這不叫交易叫內部調用，執行的就不是Call()，而是DelegateCall()了，Call和DelegateCall的區別是：Call總是直接改變to的的storage，而DelegateCall改變的是caller（即A）的storage，而不是to的storage。那個NewContract上下文構造函數就是做msg.caller、to等指向工作的。
至于DelegateCall為什么替代CallCode，是修改了一點即msg.sender在DelegateCall里永遠指向用戶，而CallCode里的sender則指向的是caller。

ApplyMessage()結束后，判斷一下是否屬于DPOS交易，是的話就執行applyDposMessage中對應的交易，即dpos的四種交易：成為候選人、退出候選人、投票、取消投票，具體執行就是更改對應的Trie。
然后調用statedb.Finalise刪除掉空賬戶，再更新狀態樹，得到最新的world state root hash(intermediate root)。
然后生成一個收據，收據里包括：

交易的hash
執行成敗狀態
消耗的費用
若是創建合約交易就把合約地址也寫到收據的ContractAddress字段里
日志
Bloom
關于日志，棧操作的時候會記錄下日志，日志信息如下：
type Log struct {
    // Consensus fields:
    // address of the contract that generated the event
    Address common.Address `json:"address" gencodec:"required"`
    // list of topics provided by the contract.
    Topics []common.Hash `json:"topics" gencodec:"required"`
    // supplied by the contract, usually ABI-encoded
    Data []byte `json:"data" gencodec:"required"`

    // Derived fields. These fields are filled in by the node
    // but not secured by consensus.
    // block in which the transaction was included
    BlockNumber uint64 `json:"blockNumber"`
    // hash of the transaction
    TxHash common.Hash `json:"transactionHash" gencodec:"required"`
    // index of the transaction in the block
    TxIndex uint `json:"transactionIndex" gencodec:"required"`
    // hash of the block in which the transaction was included
    BlockHash common.Hash `json:"blockHash"`
    // index of the log in the receipt
    Index uint `json:"logIndex" gencodec:"required"`

    // The Removed field is true if this log was reverted due to a chain reorganisation.
    // You must pay attention to this field if you receive logs through a filter query.
    Removed bool `json:"removed"`
}

ApplyTransaction()最終返回收據。
至此，單筆交易執行過程commitTransaction()結束。

如此循環執行，直到所有交易執行完成。
在循環執行交易的過程中，我們把所有交易收據的日志寫入了一個集合，等交易全部執行完成，異步將這個日志集合向所有已注冊的事件接收者發送：

mux.Post(core.PendingLogsEvent{Logs: logs})
mux.Post(core.PendingStateEvent{})

func (mux *TypeMux) Post(ev interface{}) error {
    event := &TypeMuxEvent{
        Time: time.Now(),
        Data: ev,
    }
    rtyp := reflect.TypeOf(ev)
    mux.mutex.RLock()
    if mux.stopped {
        mux.mutex.RUnlock()
        return ErrMuxClosed
    }
    subs := mux.subm[rtyp]
    mux.mutex.RUnlock()
    for _, sub := range subs {
        sub.deliver(event)
    }
    return nil
}

投遞相應的事件到TypeMuxSubscription的postC通道中。

func (s *TypeMuxSubscription) deliver(event *TypeMuxEvent) {
    // Short circuit delivery if stale event
    if s.created.After(event.Time) {
        return
    }
    // Otherwise deliver the event
    s.postMu.RLock()
    defer s.postMu.RUnlock()

    select {
    case s.postC <- event:
    case <-s.closing:
    }
}

關于事件的訂閱、發送單列章節講。

commitTransactions()結束，現在回到了createNewWork中，代碼繼續遍歷叔塊和損壞的叔塊，這段代碼其實在DPOS中已經不需要了，因為DPOS中沒有叔塊，chainSideCh事件被刪除，possibleUncles沒有被賦值的機會了。

把header、賬戶狀態、交易、收據等信息傳給dpos引擎去定型。參見3.6節。

注意：是檢查本節點之前挖的塊是否上鏈，而不是當前挖出的塊。當前塊離上鏈為時尚早。

每個以太坊節點會維護一個未確認塊集，集合內有個環狀容器，這個容器容納僅由自身挖出的塊，在最樂觀的情況下（即連續由本節點挖出塊的情況下），最大容納5個塊。當第6個連續的塊由本節點挖出的時候就會觸發unconfirmedBlocks.Shift()的執行（這里“執行”的上下文含義是滿足函數內部的判斷條件，而不僅僅指函數被調用，下同）。

但大多數情況下，一個節點不會連續出塊，那么可能在本節點第二次挖出塊的時候，當前區塊鏈高度就已經超過之前挖出的那個塊6個高度了，也會觸發unconfirmedBlocks.Shift()執行。換句話說就是通常情況下檢查自己出的前一個塊有沒有加入到鏈上。

Shift的作用，是檢查未確認塊集，這個未確認集并不是說真的就全是一直未被加入到鏈上的塊，而是當該節點滿足上面兩段描述的“執行”條件時，都會檢查一下之前挖出的塊有沒有被確認（加入區塊鏈），如果當前區塊鏈高度，高于未確認集環狀容器內那些塊6個高度之后，那些塊還沒有被加入到鏈上，就從未確認塊集合中刪除那些塊。

這個函數的意思著重表達：在至少6個高度的==時間==之后，才會去檢查是否加入到鏈上，至于上沒上鏈它也不能改變什么，就是給本節點一個之前的塊被怎么處理了的通知。為什么是這樣的時點呢？可能是要留出6個高度的時間等所有節點都確認吧，后文再說。

func (set *unconfirmedBlocks) Shift(height uint64) {
    set.lock.Lock()
    defer set.lock.Unlock()

    for set.blocks != nil {
        // Retrieve the next unconfirmed block and abort if too fresh
        next := set.blocks.Value.(*unconfirmedBlock)
        if next.index+uint64(set.depth) > height {
            break
        }
        // Block seems to exceed depth allowance, check for canonical status
        header := set.chain.GetHeaderByNumber(next.index)
        switch {
        case header == nil:
            log.Warn("Failed to retrieve header of mined block", "number", next.index, "hash", next.hash)
        case header.Hash() == next.hash:
            log.Info("