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深入浅出FISCO BCOS:区块链底层平台

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苏泽
发布2024-03-16 10:54:11
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发布2024-03-16 10:54:11
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FISCO BCOS是什么?

FISCO BCOS是一个金融级、国产安全可控的区块链底层平台,由深圳市金融区块链发展促进会(金链盟)开源工作组牵头研发。作为最早开源的国产联盟链底层平台之一,FISCO BCOS于2017年面向全球开源

架构与设计

大概就是分为那么几个层 往深了讲可以讲几天几夜 我就挑 作为一个应用级别的开发者哈需要关注的大概就是那么几个地方:

流程

发包

以node0的第一组向node1的第一组发送消息packetA为例:

  1. group1将消息packetA传递到网络层。
  2. 网络层模块对packetA进行编码,将本群组ID添加到packetA的包头,形成新的数据包{groupID(1) + packetA}。
  3. 网络层访问账本白名单,判断node0是否是group1的节点。如果node0不是group1的节点,网络层会拒绝发送数据包。但如果node0是group1的节点,网络层会将编码后的数据包发送给目标节点node1。
收包

当node1接收到来自node0的数据包{groupID(1) + packetA}时:

  1. 网络层会查询账本白名单,检查源节点node0是否是group1的成员。如果node0不是group1的成员,网络层会拒绝该数据包;如果node0是group1的成员,网络层会将数据包传递给解码模块。
  2. 解码模块会从数据包中提取出group ID为1和数据包packetA,并将数据包packetA发送到group1。

接口层

让我们以一个简单的比喻来解释接口层由交易池(TxPool)、区块链(BlockChain)和区块执行器(BlockVerifier)三个模块组成的含义:

假设你是一个公司的项目经理,负责处理公司内部的各种任务和请求。在这个比喻中,你就是调度层,而接口层由三个模块组成。

  1. 交易池(TxPool):交易池就像你的收件箱,它接收来自公司员工或其他部门的新任务和请求。员工们将任务发送到你的收件箱中,而你会将这些任务提供给相关的团队去处理。类似地,交易池接收来自客户端或其他节点的新交易,并将这些交易提供给共识模块进行打包处理。同时,同步模块也可以从交易池中获取新交易进行广播,就像你将任务分发给相关团队一样。
  2. 区块链(BlockChain):区块链就像你的公司档案室,它保存着所有任务的历史记录。当你需要查看过去某个时间点的任务或了解任务执行结果时,你可以向档案室查询相关信息。类似地,区块链模块是你访问底层存储和执行模块的唯一入口。你可以通过区块链模块提交新的区块和区块执行结果,查询历史区块等信息。 此外,RPC模块可以通过区块链模块获取区块、块高以及交易执行结果等信息,就像你向档案室查询任务历史记录一样。
  3. 区块执行器(BlockVerifier):区块执行器就像你的执行团队,负责实际执行任务。当你将任务分配给执行团队时,他们会按照任务要求进行操作,并将执行结果反馈给你。类似地,区块执行器与调度层进行交互,负责执行调度层传入的区块,并将区块执行结果返回给调度层。它是核心层与调度层之间的重要组件,用于验证和执行区块中的交易逻辑,就像你的执行团队负责执行任务并将结果反馈给你一样。

调度层

模块1:共识(Consensus)模块

共识模块的作用就像是一群人一起决定做什么事情。假设有一个团队,他们需要决定在周末去哪里旅行。每个人都提出了自己的建议,然后大家一起讨论并达成共识。共识模块就像是团队成员,它主要负责执行客户端提交的交易,并确保每个人对交易执行结果的认可。

在共识模块中,有两个重要的部分:打包(Sealer)线程和共识(Engine)线程。打包线程负责从交易池中获取还没有被执行的交易,并将这些交易打包成一个区块。而共识线程则负责对区块执行结果进行共识,确保大家都达成一致意见。目前,常用的共识算法有PBFT和Raft。

共识模块的工作流程如下:

  1. 客户端提交的交易会先缓存到交易池(就像是大家提出的旅行建议被放在一个池子里)。
  2. 当有新的交易进入交易池时,打包线程会被唤醒。打包线程会根据当前最高的区块,从交易池中获取最新的交易,然后打包成一个新的区块。
  3. 打包线程将新的区块传递给共识线程,供共识过程使用。
  4. 共识线程收到新的区块后,启动共识流程。在共识过程中,会调用区块执行器执行区块中的每一笔交易,并确保大家对执行结果达成一致。
  5. 如果共识成功,就会调用区块链模块将新的区块和区块执行结果提交到底层数据库。
  6. 当新的区块成功上链后,交易池会删除已经被打包进区块的交易,并将交易执行结果发送给客户端。

模块2:同步(Sync)模块

同步模块的目标是确保每个团队成员都拥有完整的信息。假设有一个团队,其中的成员分布在不同的地方。为了保持大家的信息一致,每个人会定期向其他人汇报自己的进展。同步模块就像是团队成员之间的信息传递通道,它主要负责交易和区块的同步。

同步模块包括交易同步和区块同步。

交易同步的过程如下:

  1. 当客户端向特定团队的交易池提交新的交易时,交易同步线程会被唤醒。这个线程会将新的交易广播给其他团队的节点,以确保每个团队都有完整的交易信息。
  2. 假设客户端将交易A发送到团队1,将交易B发送到团队2。交易同步线程会将交易A广播给所有团队的节点,而将交易B广播给所有团队的节点。

区块同步的过程如下:

  1. 节点0、节点1和节点2的区块同步线程会定期广播最新区块的高度信息。
  2. 当节点1收到节点0和节点2的最新区块高度后,发现自己的区块高度是3,低于节点0和节点2的最新区块高度6。
  3. 为了保持负载均衡,节点1向节点2请求第4个区块,并向节点0请求第5和第6个区块。
  4. 节点0和节点2接收到节点1的区块请求后,分别将第5和6个区块返回给节点1,节点2还返回第4个区块。
  5. 节点1按照区块的顺序执行第4、5和6个区块,并将最新的区块按顺序提交到底层存储。这样,节点1就与其他节点保持了区块的同步。

如何启动!?

很简单! 一共就两步

  1. 学习如何编写智能合约(本专栏重点介绍solidity语言)相当于就是一门新的编程语言,只是引用了很多不一样的库 还有要学习新的语法
  2. 学习如何使用FISCO BCOS平台理解其部署、安装 、使用方法以及调试、优化等
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原始发表:2024-03-13,如有侵权请联系 cloudcommunity@tencent.com 删除

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  • FISCO BCOS是什么?
  • 架构与设计
    • 流程
      • 发包
      • 收包
    • 接口层
      • 调度层
        • 模块1:共识(Consensus)模块
          • 模块2:同步(Sync)模块
          • 如何启动!?
            • 很简单! 一共就两步
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