EOS 石墨烯介绍

Posted 2021-09-06 thefist11

1. 区块结构

链式区块的基本数据结构都是一棵树（考虑有分叉的情况），石墨烯的区块链也不例外，一个区块中包含上一个区块的id，每个区块的id为区块内容的MAC。

block由block header和transaction list构成。
1.1 block header

• previous:前一个块的id
• block_num
• digest：块id
• witness：出块者
• transaction_merkle_root

1.2 transaction list
为本块打包的交易集合，transaction list的结构与其他区块链不一样。石墨烯的transaction list中的每个transaction并不只是一个交易的操作，而是支持多个operation的集合。
一个operation是一个基本操作的定义，如转账、投票等。
一个transaction里可以包含多个operation。但是这些在一个transaction里的operations依然保持事务的特性，也就是在同一个transaction里的operation要么都执行，要么都不执行。

石墨烯区块链没有独立的虚拟机，不支持智能合约。所有操作都由operation来定义，如gas计算、撮单等。如果需要扩展operation，只需要实现相应的接口即可。

2. 存储

石墨烯中的存储使用的是文件存储。

• 所有数据都以文件的形式进行组织和管理，并没有使用数据库。
• 存储框架需要实现数据的管理功能，石墨烯框架在启动和运行时，需要将大部分数据加载到内存，因此对内存的要求非常之高。

2.1 对象模型和索引模型

所有的对象实例都有一个全局唯一的id编号。

2.2 一个对象编号包括三部分内容

• space_id：标识是否协议对象，正常都为1
• type_id：表示对象类型
• id为此类型是第几个创建的实例。

space id 占最高 8 位, type id 占中间 8 位, 最低 48 位是 id。
eg. id为1.2.12376。

石墨烯的对象索引实现其实使用的是vector和map，由于所有的索引数据都会加载到内存，所以B+树无法发挥减少IO的优势。

3. 共识

石墨烯的共识算法使用的是Dpos，系统中最重要的角色是witness和committee。

• witness:通过投票产生的，系统有个witness维护时间周期，没到周期进行一次witness、committee等的更新。
• Committee由得票最多的11个人组成，Committee的职责是修改系统参数，无法左右出块。
• Witness负责出块。其中投票统计和洗牌过程决定了出块的witness。

在收到一个new block时，如果new block前一个block不是当前块，并且块高高于当前块高会进行分叉判断和处理：
step1. 找到两个叉的LCA。
step2. 回滚到LCA。
step3. 沿最长链，依次push_block()。
石墨烯通过记录每一步的undo日志，实现了操作的回滚。每出现切换分支时，先找到最近公共祖先进行回滚操作，然后执行新的block的操作。