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以太坊POA共识机制Clique源码分析
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以太坊中除了基于运算能力的POW(Ethash)外，还有基于权利证明的POA共识机制，Clique是以太坊的POA共识算法的实现，这里主要对POA的Clique相关源码做一个解读分析。 Clique的初始化在 Ethereum.StartMining中,如果Ethereum.engine配置为clique.Clique, 根据当前节点的矿工地址(默认是acounts[0]), 配置clique的 签名者 : clique.Authorize(eb, wallet.SignHash) ,其中签名函数是SignHash,对给定的hash进行签名。 func (s *Ethereum) StartMining(local bool) error { eb, err := s.Etherbase()//用户地址 if err != nil { log.Error("Cannot start mining without etherbase", "err", err) return fmt.Errorf("etherbase missing: %v", err) } if clique, ok := s.engine.(*clique.Clique); ok { //如果是clique共识算法 wallet, err := s.accountManager.Find(accounts.Account{Address: eb}) // 根据用它胡地址获取wallet对象 if wallet == nil || err != nil { log.Error("Etherbase account unavailable locally", "err", err) return fmt.Errorf("signer missing: %v", err) } clique.Authorize(eb, wallet.SignHash) // 注入签名者以及wallet对象获取签名方法 } if local { // 如果本地CPU已开始挖矿，我们可以禁用引入的交易拒绝机制来加速同步时间。CPU挖矿在主网是荒诞的，所以没有人能碰到这个路径，然而一旦CPU挖矿同步标志完成以后，将保证私网工作也在一个独立矿工结点。 atomic.StoreUint32(&s.protocolManager.acceptTxs, 1) } go s.miner.Start(eb) return nil }这个StartMining会在miner.start前调用，然后通过woker -> agent -> CPUAgent -> update -> seal 挖掘区块和组装（后面会写单独的文章来对挖矿过程做源码分析）。 Clique的代码块在go-ethereum/consensus/clique路径下。和ethash一样，在clique.go 中实现了consensus的接口, consensus 定义了下面这些接口: type Engine interface { Author(header *types.Header) (common.Address, error) VerifyHeader(chain ChainReader, header *types.Header, seal bool) error VerifyHeaders(chain ChainReader, headers []*types.Header, seals []bool) (chan number-limit { return errUnauthorized } } } // 设置区块难度，参见上面的区块难度部分 inturn := snap.inturn(header.Number.Uint64(), signer) if inturn && header.Difficulty.Cmp(diffInTurn) != 0 { return errInvalidDifficulty } if !inturn && header.Difficulty.Cmp(diffNoTurn) != 0 { return errInvalidDifficulty } return nil }前面已经分析了Clique的认证节点的出块和校检的过程，那么如何来区分一个节点是认证节点还是一个普通节点？以及一个授权者列表是如何产生并如何全网同步的？ Clique通过投票机制来确认一个认证节点，投票的范围在委员会中，委员会就是所有节点矿工集合，普通节点没有区块生成权利。矿工的投票流程如下： 委员会节点通过RPC调用Propose，对某节点状态变更，从普通节点变成认证阶段，或者相反，写入到Clique.purposal集合中 // Propose注入一个新的授权提案，可以授权一个签名者或者移除一个。 func (api *API) Propose(address common.Address, auth bool) { api.clique.lock.Lock() defer api.clique.lock.Unlock() api.clique.proposals[address] = auth// true:授权，false:移除 } 本地认证节点在一次区块打包的过程中，从purposal池中随机挑选一条还未被应用的purposal，并将信息填入区块头，将区块广播给其他节点； //Clique.Prepare // 抓取所有有意义投票的提案 addresses := make([]common.Address, 0, len(c.proposals)) for address, authorize := range c.proposals { if snap.validVote(address, authorize) { addresses = append(addresses, address) } } // If there's pending proposals, cast a vote on them if len(addresses) > 0 { header.Coinbase = addresses[rand.Intn(len(addresses))] //随机挑选一条投票节点的地址赋值给区块头的Coinbase字段。 // 通过提案内容来组装区块头的随机数字段。 if c.proposals[header.Coinbase] { copy(header.Nonce[:], nonceAuthVote) } else { copy(header.Nonce[:], nonceDropVote) } }在挖矿开始以后，会在miner.start()中提交一个commitNewWork，其中调用上面Prepare if err := self.engine.Prepare(self.chain, header); err != nil { log.Error("Failed to prepare header for mining", "err", err) return } 其他节点在接收到区块后，取出其中的信息，封装成一个vote进行存储，并将投票结果应用到本地，若关于目标节点的状态更改获得的一致投票超过1/2，则更改目标节点的状态：若为新增认证节点，将目标节点的地址添加到本地的认证节点的列表中；若为删除认证节点，将目标节点的地址从本地的认证节点列表中删除。具体实现可以查看上面的Snapshot.apply()方法转载请注明： 转载自Ryan是菜鸟 | LNMP技术栈笔记 如果觉得本篇文章对您十分有益，何不 打赏一下
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