FISCO BCOS 数据结构与编码协议交易结构区块结构

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篇首语：本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了FISCO BCOS 数据结构与编码协议交易结构区块结构相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

一、交易结构及其RLP编码描述

FISCO BCOS的交易结构在原以太坊的交易结构的基础上，有所增减字段。FISCO BCOS 2.0+的交易结构字段如下：

name	type	description	RLP index RC1	RLP index RC2
type	enum	交易类型，表明该交易是创建合约还是调用合约交易，初始为空合约	-	-
nonce	u256	消息发送方提供的随机数，用于唯一标识交易	0	0
value	u256	转账数额，目前去币化的FISCO BCOS不使用该字段	5	5
receiveAddress	h160	交易接收方地址，type为创建合约时该地址为0x0	4	4
gasPrice	u256	本次交易的gas的单价，FISCO BCOS中为固定值300,000,000	1	1
gas	u256	本次交易允许最多消耗的gas数量，FISCO BCOS可配置该值	2	2
data	vector< byte >	与交易相关的数据，或者是创建合约时的初始化参数	6	6
chainId	u256	记录本次交易所属的链信息/业务信息	-	7
groupId	u256	记录本次交易所属的群组	-	8
extraData	vector< byte >	预留字段，记录交易信息，内部使用“#”分割信息	-	9
vrs	SignatureStruct	交易发送方对交易7字段RLP编码后的哈希值签名生成的数据	7,8,9	10,11,12
hashWith	h256	交易结构所有字段（含签名信息）RLP编码后的哈希值	-	-
sender	h160	交易发送方地址，基于vrs生成	-	-
blockLimit	u256	交易生命周期，该交易最晚被处理的块高，FISCO BCOS新增字段	3	3
importTime	u256	交易进入交易池的unix时间戳，FISCO BCOS新增字段	-	-
rpcCallback	function	交易出块后RPC回调，FISCO BCOS新增字段	-	-

RC1的hashWith字段（也称交易hash/交易唯一标识）的生成流程如下：

RC2的生成流程也类似，只是在第一步rlp+hash的transaction结构体中增加chainId、groupId和extraData三个字段。

FISCO BCOS的区块由以下五部分组成

rc1版本

name	description	RLP index
blockHeader	区块头RLP编码	0
transactions	交易列表RLP编码	1
transactionReceipts	交易回执列表RLP编码	2
hash	区块头RLP编码后的哈希值	3
sigList	PBFT共识落盘阶段收集到的节点签名信息，Raft不使用	4

rc2、rc3、2.0及以上版本

name	description	RLP index
blockHeader	区块头RLP编码	0
transactions	交易列表RLP编码	1
hash	区块头RLP编码后的哈希值	2
sigList	PBFT共识落盘阶段收集到的节点签名信息，Raft不使用	3
transactionReceipts	交易回执列表RLP编码	4

FISCO BCOS的区块头中每个字段意义如下：

name	type	description	RLP index
parentHash	h256	父区块的哈希值	0
stateRoot	h256	状态树的根哈希值	1
transactionsRoot	h256	交易树的根哈希值	2
receiptsRoot	h256	收据树的根哈希值	3
dbHash	h256	分布式存储通过计算哈希值来记录一区块中写入的数据，FISCO BCOS新增字段	4
logBloom	LogBloom	交易收据日志组成的Bloom过滤器，FISCO BCOS目前尚未使用	5
number	int64_t	本区块的块号，块号从0号开始计算	6
gasLimit	u256	本区块中所有交易消耗的Gas上限	7
gasUsed	u256	本区块中所有交易使用的Gas之和	8
timestamp	int64_t	打包区块的unix时间戳	9
extraData	vector	区块的附加数据，FISCO BCOS目前只用于在第0块中记录群组genesis文件信息	10
sealer	u256	打包区块的节点在共识节点列表中的索引，FISCO BCOS新增字段	11
sealerList	vector	区块的共识节点列表（不含观察节点），FISCO BCOS新增字段	12
hash	h256	区块头前13个字段RLP编码后的哈希值，FISCO BCOS新增字段	-

name	type	description	RLP index
stateRoot	h256	区块状态根	0
gasUsed	u256	交易消耗的gas	1
contractAddress	Address	部署合约的地址	2
bloom	h2048	布隆滤波器	3
status	h256	交易执行结果的状态码	4
output	LogBloom	交易返回值	5
logs	LogEntry[]	event logs	6

FISCO BCOS 目前有两类数据包格式，

v2.0.0-rc2扩展了群组ID和模块ID范围，最多支持32767个群组，且新增了Version字段来支持其他特性(如网络压缩)，包头大小为16字节，v2.0.0-rc2的网络数据包结构如下：

name	type	description
Length	uint32_t	数据包长度，含包头和数据
Version	uint16_t	记录数据包版本和特性信息，目前最高位0x8000用于记录数据包是否压缩
groupID (GID)	int16_t	群组ID，范围1-32767
ModuleID (MID)	uint16_t	模块ID，范围1-65535
PacketType	uint16_t	数据包类型，同一模块ID下的子协议标识
Seq	uint32_t	数据包序列号，每个数据包自增
Data	vector	数据本身，长度为lenght-12

补充

P2PMessage不限制包大小，由上层调用模块（共识/同步/AMOP等)进行包大小管理；
群组ID和模块ID可唯一标识协议ID（protocolID），三者关系为protocolID = (groupID << sizeof(groupID)*8) | ModuleID；
数据包通过protocolID所在的16位二进制数值来区分请求包和响应包，大于0为请求包，小于0为相应包。
目前AMOP使用的packetType有SendTopicSeq = 1，RequestTopics = 2，SendTopics = 3。

字段	类型	长度(Byte)	描述
length	uint32_t	4	数据包长度，含包头和数据，大端
type	uint16_t	2	数据包类型，大端
seq	string	32	数据包序列号，32字节uuid
result	int32_t	4	错误码，大端
data	bytes	length-42	数据包体，字节流

AMOP消息包

AMOP消息包继承ChannelMessage包结构，在data字段添加了自定义内容。包括0x30,0x31,0x35,0x1001

	长度Byte	说明
length	1	Topic的长度
topic	length	topic名

数据包类型枚举值及其对应的含义如下：

类型	包体	描述	解释
0x12	JSONRPC 2.0格式	RPC接口消息包	SDK->节点
0x13	json格式心跳包`{"heartbeat":"0"}`	心跳包	0:SDK->节点， 1:节点->SDK
0x14	SDK->节点的包体`{"minimumSupport":version,"maximumSupport":version,"clientType":"client type"}`, 节点->SDK的包体 `{"protocol":version,"nodeVersion":"fisco-bcos version"`	握手包，json格式的协议版本协商	SDK<->节点，双向
0x30	AMOP消息包包体	AMOP请求包	SDK<->节点，双向
0x31	失败的AMOP消息的包体	AMOP失败响应包	节点->SDK或节点->节点
0x32	json数组，存储SDK监听的Topics	上报Topic信息	SDK->节点
0x35	AMOP消息包包体	AMOP多播消息	节点->节点
0x1000	json格式的交易上链通知	交易上链回调	节点->SDK
0x1001	json格式的区块上链通知`{"groupID":"groupID","blockNumber":"blockNumber"}`	区块高度通知	节点->SDK