以太坊源码之POA区块生成机制

蓝莲花 发布在 技术指南 0 5428

作者:HPB芯链团队

  1. 名词介绍
  2. POA区块数据结构
  3. 新区块生成周期
  4. 新区块生成优先级

1 名词介绍

节点:普通的以太坊节点,没有区块生成的权利。

矿工:具有区块生成权利的以太坊节点

委员会:所有矿工的集合

2 POA区块数据结构

POA共识中,区块数据与POW有些区别,主要体现在header结构:

序号 字段 POW POA
1 Coinbase 挖矿奖励地址 被提名为矿工的节点地址
2 Nonce 随机数 提名分类,添加或者删除
3 Extra 其他数据 在Epoch时间点,存储当前委员会集合Singners
4 Difficulty 挖矿难度 优先级,1或者2,同一个Number的区块,只有一个矿工是2

3 新区块生成周期

矿工在三中情况下开始生成区块:

● 程序启动时,执行newWorker方法初始化worker对象时,调用commitNewWork方法,开始生成新的区块。(miner/worker.go)

● 网络接收到其他矿工广播过来的新区块,该区块验证有效插入到区块链后,会产生ChainHeadEvent日志,worker对象的update协程检测到到该日志后,会调用commitNewWork方法,开始生成新的区块。(miner/worker.go)

● 矿工自己生成新的区块并入链后,会调用commitNewWork方法,开始生成新的区块。

(wait协程,miner/worker.go)

● 生成新区块时,矿工会进行一定的延时,延时算法:

高优先级矿工:

header.Time = new(big.Int).Add(parent.Time, new(big.Int).SetUint64(c.config.Period))

delay := time.Unix(header.Time.Int64(), 0).Sub(time.Now())

(consensus/clique/clique.go中的prepare和seal**两个方法定义)

其他矿工:

header.Time = new(big.Int).Add(parent.Time, new(big.Int).SetUint64(c.config.Period))

delay := time.Unix(header.Time.Int64(), 0).Sub(time.Now())

wiggle := time.Duration(len(snap.Signers)/2+1) * wiggleTime

delay += time.Duration(rand.Int63n(int64(wiggle)))

(consensus/clique/clique.go中的prepare和seal两个方法定义)

4 新区块生成优先级

POA共识算法中,委员会中的每一个矿工都会持续的生成新的区块,对于同一个Number的区块,不通的矿工生成该块时优先级不同。

优先级计算方法:

● Number:要生成的区块的块号

● Signers:snapshot中记录的委员会集合,并根据矿工的地址进行了升序排列

● Offset:矿工在Signers集合中的位置

● 若:(number % uint64(len(signers))) == uint64(offset),则优先级最高,header. Difficulty =2;否则,header.Difficulty = 1

本篇文章由芯链团队整理。

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