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[EOS源码分析]EOS区块同步及生产

本文所有实践都是基于EOS v1.0.1,请切到该分支然后对比源码,切换命令git checkout v1.0.1

提到区块生产和同步,我们肯定有几个疑问?

  • 节点同步
  1. 节点从哪里同步数据,节点如何知道哪些节点有最新的区块数据以同步数据
  2. genesis文件不同的节点互联会怎么样?
  3. 节点什么时候同步数据
  • 区块生产
    节点什么时候生产?节点是一启动就开始生产?还是等同步好了才生产?任何节点都可以生产?
    接下来我们就一一解答

    区块同步数据

    节点信息获取

    节点要同步数据,必须得知道从哪里节点获取他们的区块信息。这个靠显式声明的种子节点解决,种子节点然后会发回更多节点信息。在config.ini文件里添加如下内容即可添加种子节点,这些种子节点信息一般是EOS链的创建者和运营者管理的,比如jungleTestNet测试网,我们要想加入这个测试网络就需要配置如下信息。

    p2p-peer-address = jungle.cryptolions.io:19876
    p2p-peer-address = jungle.cryptolions.io:29876
    p2p-peer-address = dev.cryptolions.io:39876
    不同genesis文件的节点互联

    首先来说下genesis是什么东西
    genesis文件是一个用来描述创世块信息的文件

    最重要的是initial_timestamp和initial_key

  • initial_timestamp跟区块生产相关,后面区块生产分析时会用到这个值
  • initial_key是创建这个genesis的公钥,系统将会以这个公钥创建eosio这个系统账号,而系统的智能合约的核心操作都需要系统账号授权,也就是说initial key控制着eosio.system等智能合约。eosio.system智能合约控制整个系统的。比如生产者注册就必须使用eosio.system智能合约。
    void initialize_database() {
        authority system_auth(conf.genesis.initial_key);
        create_native_account( config::system_account_name, system_auth, system_auth, true );
    }

    不同genesis文件,就代表是不同的链,这样的节点其实是不能互联的。但是由于节点服务器信息(ip, 端口)是公开的,不排除有误加的情况。所以必须有机制拒绝这样的连接,这个是连接握手节点通过检测chain_id来实现的

    void net_plugin_impl::handle_message( connection_ptr c, const handshake_message &msg) {
        if (msg.generation == 1) {
           //检测是否属于同一个链
           if( msg.chain_id != chain_id) {
              elog( "Peer on a different chain. Closing connection");
              c->enqueue( go_away_message(go_away_reason::wrong_chain) );
              return;
           }
        }
    }

    chain_id不一样时,你会发现如下错误输出

    那chain_id具体是怎么生成的呢?

    
    controller_impl( const controller::config& cfg, controller& s  )
     :chain_id( cfg.genesis.compute_chain_id() ){
    }

chain::chain_id_type genesis_state::compute_chain_id() const {
digest_type::encoder enc;
fc::raw::pack( enc, *this );
return chain_id_type{enc.result()};
}

其实就是将genesis文件的数据做一次类似hash的操作
#####同步时机
新连接建立时握手阶段就会互相检测各自链的状态,并开始同步区块数据
```cpp
 void sync_manager::recv_handshake (connection_ptr c, const handshake_message &msg) {
      controller& cc = chain_plug->chain();
      //本地不可逆区块number
      uint32_t lib_num = cc.last_irreversible_block_num( );
      //remote peer不可逆区块number
      uint32_t peer_lib = msg.last_irreversible_block_num;
      reset_lib_num(c);
      c->syncing = false;

      //接下来就是比较本地区块高度和远端节点区块高度,有如下4情况
      //--------------------------------
      // sync need checks; (lib == last irreversible block)
      //
      // 0. my head block id == peer head id means we are all caugnt up block wise
      // 1. my head block num < peer lib - start sync locally
      // 2. my lib > peer head num - send an last_irr_catch_up notice if not the first generation
      //
      // 3  my head block num <= peer head block num - update sync state and send a catchup request
      // 4  my head block num > peer block num ssend a notice catchup if this is not the first generation
      //
      //-----------------------------

      uint32_t head = cc.head_block_num( );
      //本地节点的区块头num小于远端节点不可逆区块头num时,同步
      if (head < peer_lib) {
         fc_dlog(logger, "sync check state 1");
         // wait for receipt of a notice message before initiating sync
         if (c->protocol_version < proto_explicit_sync) {
            start_sync( c, peer_lib);
         }
         return;
      }
      ….
}
区块生产

一个节点要生成区块,必须满足两个条件

  1. chain-> _production_enabled==true
    _production_enabled=true有几种情况
  • config.ini和或者启动时带有enable-stale-production
    这里看到enable-stale-production这个参数的作用了吧,它的意思是哪怕本地区块头是过时的区块,也继续生产。那什么情况下需要置位这个参数呢?私有链有其他生产者之前必须赋值这个变量
    创世块的时间戳(genesis文件中的initial_timestamp字段)是一个确定的值,节点nodeos第一次启动时当前时间肯定远大于这个创世块的时间戳,因而正常情况下,系统应该已经基于这个创世块生产很多后续区块,因而需要先同步到最新再生产新块的。但是由于这个链是你自己刚建立的,你确定没有其他节点基于你本地的区块(包括创世块)生产了其他区块,因此立即基于当前区块生产的新块是合法的且也是你应该做的。
  • 区块同步完成时,这个很好理解,当我们已经同步下来所有区块时,我们自然可以基于最新的区块生产新的区块
    void on_incoming_block(const signed_block_ptr& block) {
         //如果下一个块的截止时间大于当前时间,意味着同步完成
         if( chain.head_block_state()->header.timestamp.next().to_time_point() >= fc::time_point::now() )
            _production_enabled = true;
    }
  1. 节点被投票成了21个代表中的一个,且到了生产区块的turn(21个代表节点是分时生产区块的)
    我们知道EOS采用的DPOS+BFT,一个节点要成为真正“生产者”,必须被系统其他节点投票出来成为21个超级节点中的一个。同时,被选择为超级节点后,也是和其他20个节点轮流生产。其实,这里存在一个生产者注册流程,也就说一个节点光配置为producer是不够的,还需要通过eosio.system智能合约注册生产者,这个操作权限只授予给了创世块的initial_key的持有人。

    producer_plugin_impl::start_block_result producer_plugin_impl::start_block() {
    chain::controller& chain = app().get_plugin<chain_plugin>().chain();
    const auto& hbs = chain.head_block_state();
    _pending_block_mode = pending_block_mode::producing;
    
    // Not our turn
    //获取当前生产者
    const auto& scheduled_producer = hbs->get_scheduled_producer(block_time);
    
    // If the next block production opportunity is in the present or future, we're synced.
    if( !_production_enabled ) {
       //还在同步,不能生产
       _pending_block_mode = pending_block_mode::speculating;
    } else if( _producers.find(scheduled_producer.producer_name) == _producers.end()) {//检测当前生产者是否属于本节点的
       //不是自己的turn
       _pending_block_mode = pending_block_mode::speculating;
    } else if (signature_provider_itr == _signature_providers.end()) {
       //没有producer的签名,即没有producer的私钥
       elog("Not producing block because I don't have the private key for ${scheduled_key}", ("scheduled_key", scheduled_producer.block_signing_key));
       _pending_block_mode = pending_block_mode::speculating;
    } else if ( _pause_production ) {
       ...
    }
    try {
       uint16_t blocks_to_confirm = 0;
       chain.abort_block();
       //轮到该节点的producer生产了,真正生产区块
       chain.start_block(block_time, blocks_to_confirm);
    } FC_LOG_AND_DROP();
    }
    生产流程图

转载自:http://blog.csdn.net/itleaks

针对EOS主网一些常用操作

查询余额(当前合约的余额)
cleos -u http://mainnet.genereos.io get currency balance bcskilltoken bcskillsurou BCSKILL
部署发币合约
cleos -u http://mainnet.genereos.io set contract bcskilltoken build/contracts/eosio.token -p bcskilltoken
执行发币_创建
cleos -u http://mainnet.genereos.io push action bcskilltoken create '[ "bcskillsurou", "1000000000.0000 BCSKILL"]' -p bcskilltoken
派发
cleos -u http://mainnet.genereos.io push action bcskilltoken issue '[ "bcskillsurou", "1000000000.0000 BCSKILL", "test" ]' -p bcskilltoken
转账
cleos -u http://mainnet.genereos.io push action bcskilltoken transfer '[ "bcskillsurou", "bcskillcom11", "100.0000 BCSKILL", "test transfer" ]' -p bcskillsurou
购买ram
cleos -u http://mainnet.genereos.io system buyram bcskillsurou bcskillsurou '0.5 EOS'
抵押cpu bandwidth
cleos -u http://mainnet.genereos.io system delegatebw bcskillsurou bcskillsurou '0.5 EOS' '0.5 EOS'
创建账户
cleos -u http://mainnet.genereos.io system newaccount --stake-net '0.0010 EOS' --stake-cpu '0.0010 EOS' --buy-ram-kbytes 8
获取ram价格
cleos -u http://mainnet.genereos.io get table eosio eosio rammarket

对于查询EOS的例子如下
cleos -u http://mainnet.genereos.io get currency balance eosio.token zbeosbp11111 EOS

持续更新

Scatter 在测试网络中与Dapp交互使用

本文章将演示Scatter在测试网络中,与Dapp项目进行常规操作。

1.Dapp测试项目搭建

1.clone Dapp测试项目代码
git clone https://github.com/generEOS/eostoolkit.git
2.编译运行eostoolkit
  • 进入eostoolkit源码目录,修改package.json中dependencies的eosjs为当前最新版本,发文时"eosjs": "^15.0.1"
  • 执行npm install安装项目依赖,然后执行npm start执行。
  • chrome打开http://127.0.0.1:8080 访问Dapp项目。
  • 点击Attach Identity链接Scatter扩展,匹配适合的身份信息。

    对于Scatter 查找是否存在针对该Dapp项目网络的身份,是根据Scatter添加的身份是否拥有与此Dapp项目相同的chain id身份。

    2.修改Dapp项目配置,支持EOS测试网络。

  • 由于我们要测的是自己的EOS测试网络,所以修改下Dapp项目代码

    修改eostoolkit\src\scatter-client.jsx,修改host,port,chainId为我们测试网络对应的参数

    const httpNetwork = {
      blockchain:'eos',
      host:'192.168.1.112', // ( or null if endorsed chainId )
      port:8888, // ( or null if defaulting to 80 )
      chainId:"cf057bbfb72640471fd910bcb67639c22df9f92470936cddc1ade0e2f2e7dc4f", // Or null to fetch automatically ( takes longer )
    }

    修改 networkhttpNetwork

    connectIdentity() {
        this.state.scatter.getIdentity({accounts:[{chainId:httpNetwork.chainId, blockchain:httpNetwork.blockchain}]}).then(() => {
            console.log('Attach Identity');
            console.log(this.state.scatter.identity);
            this.setState({identity: window.scatter.identity});
        }).catch(error => {
            console.error(error);
            console.error(chainId:httpNetwork.chainId);
        });
    }
  • 等待Dapp项目重新编译运行后,再次点击Attach Identity链接Scatter扩展,匹配适合的身份信息。

    已经正确检测到我们上篇文章添加的账号身份。
  • 选择对应的Identity,点击 Select Identity
  • 点击Accept Dapp项目将接受此身份信息

    3.测试Dapp与Scatter的交互

    此处只举查看账号信息的例子,其余的自行测试
    Lookup Accounts输入Enter Account Name 查询账户 dapp.exec1

    点击Search

Scatter的使用及添加测试网络相关设置

下面演示Scatter在Chrome浏览器下的使用,以及帐号,身份,网络等设置

1.打开Chrome已安装的Scatter

  • 输入密码(New Password)和确认密码(Confirm Password)
  • 点击创建新Scatter(Create New Scatter)
  • 跳转到助记词页面

    将显示的单词手抄下来保存
  • 点击I wrote it down进入下一步
  • 点击Start Basic Setup进入导入Key页面,如果此时没有Key,点击 No Blockchain 跳过。

    此时进入Scatter的主界面

2.配置

要想Scatter对一个EOS网络支持的网站,能够进行转账等操作权限,需要进行以下配置

  • 添加对应chain id的EOS网络
  • 添加已存在EOS网络的账号
  • 配置账户身份信息
1.添加对应chain id的EOS网络
  • 打开右上角设置
  • 在Settings中打开Networks
    此列表已存在EOS,ETH各一个配置,下面演示新建一个我们自己的EOS网络。
  • 点击右上角New 进入网络设置

    根据自己网络的配置,填写信息

    对于chain id 可以通过 cleos get info等方式获取到(具体的查看本站相关贴,此处不详述)
2.添加已存在EOS网络的账号
  • 打开主界面 Key Pairs
  • 在Key Pairs 主界面点击New 新建

    输入EOS网络已存在的账号名和私钥 (发帖此时,新建的话,目前EOS网络有问题,需要先抵押,也许后期后支持)

    点击Save 保存
    3.配置账户身份信息
  • 主界面打开 Identities 进入身份设置

    此处存在一个演示身份.
  • 下面我们演示新建身份,点击右上角New进入身份新建页面
  • 选择我们上面新建的网络(Bcskill)和账户Key(dapp.exec1)
  • 点击Import导入帐号
  • 选择你将以何种身份加入帐号,然后点击Use Selected Account

    剩下的用户信息,自己根据需要自行填写即可。
  • 点击Save 保存

    此时已完成新建账户身份。
  • 测试下账户身份,点击获取账户余额

Scatter 在测试网络中与Dapp交互使用