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区块链框架 Tendermint 入门教程

2018-04-13 23:58 21CTO

Tendermint 是一个模块化的区块链应用框架, 能够实现拜占庭容错 (BFT), 它主要包括两部分:


  • Tendermint Core:

    • 实现了 p2p 网络;在节点之间共享区块和交易;

    • 实现了拜占庭容错的共识算法,确定了不更改改的交易顺序;

  • ABCI Interface,具体的逻辑处理层,可以基于不同的语言 (Golang, JS) 来实现;在这一层实现交易的验证处理以及查询等操作。


这两部分会分别对应两个不同的进程,Core 和 ABCI 建立了三个连接:


  • 一个用于验证交易的连接,交易验证通过后会被广播到 mempoll 里;

  • 一个用于区块的 proposal;

  • 最后一个连接用于查询应用的状态;


下图是两者的 Workflow:

Core and ABCI communication


基于 Tendermint 的 Key-Value 存储示例


Tendermint 内置了一个 KV 存储的应用示例,我们可以跑下这个示例:


安装


需要先安装好 tendermint 和 abci-cli:


go get -u github.com/tendermint/tendermint/cmd/tendermint
go get -u github.com/tendermint/abci
cd $GOPATH/src/github.com/tendermint/abci
make install


验证是否安装成功:


➜  blog git:(hexo) ✗ which tendermint
/Users/hbliu/go/bin/tendermint
➜  blog git:(hexo) ✗ which abci-cli
/Users/hbliu/go/bin/abci-cli


启动


初始化节点配置:


tendermint init


启动 KV 存储应用:


abci-cli kvstore


启动 Tendermint 节点:


tendermint node --consensus.create_empty_blocks=false


其中后面的参数是禁止 Tendermint 节点定期产生空的 block。


创建交易


在 Tendermint 中创建 key 为 name, value 为 hbliu 的存储:


➜  blog git:(hexo) ✗ curl -s 'localhost:46657/broadcast_tx_commit?tx="name=hbliu"'
{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": "",
  "result": {
    "check_tx": {
      "fee": {}
    },
    "deliver_tx": {
      "tags": [
        {
          "key": "YXBwLmNyZWF0b3I=",
          "value": "amFl"
        },
        {
          "key": "YXBwLmtleQ==",
          "value": "bmFtZQ=="
        }
      ],
      "fee": {}
    },
    "hash": "BA0C60A3F391B35DEAE8A7E6E0491E9B2E0BA497",
    "height": 2
  }
}


返回的 Response 中的 key 和 value 使用了 base64 进行了编码, 我们可以通过命令 base64 对其进行解码:


➜  blog git:(hexo) ✗ echo "YXBwLmtleQ==" | base64 -D
app.key
➜  blog git:(hexo) ✗ echo "bmFtZQ==" | base64 -D
name


查询下我们之前的信息有没有成功写入:


➜  blog git:(hexo) ✗ curl -s 'localhost:46657/abci_query?data="name"'
{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": "",
  "result": {
    "response": {
      "log": "exists",
      "index": "-1",
      "key": "bmFtZQ==",
      "value": "aGJsaXU="
    }
  }
}
➜  blog git:(hexo) ✗ echo "bmFtZQ==" | base64 -D
name
➜  blog git:(hexo) ✗ echo "aGJsaXU=" | base64 -D
hbliu


在浏览器中打开 http://localhost:46657 可以显示当前所有支持的 API。


示例代码介绍


上述示例的代码存储在 Github(https://github.com/tendermint/abci/blob/master/example/kvstore/kvstore.go) 上。下面我们对这部分代码做一个简单的介绍。


在我们调用 broadcast_tx_commit 的时候,会先调用 CheckTx,验证通过后会把 TX 加入到 mempool 里。在 kvstore 示例中没有对 transaction 做检查,直接通过:


func (app *KVStoreApplication) CheckTx(tx []byte) types.ResponseCheckTx {
   return types.ResponseCheckTx{Code: code.CodeTypeOK}
}


放到 mempool 里的 TX 会被定期广播到所有节点。当 Tendermint 选出了 Proposal 节点后,它便会从 mempool 里选出一系列的 TXs,将它们组成一个 Block,广播给所有的节点。节点在收到 Block 后,会对 Block 里的所有 TX 执行 DeliverTX 操作,同时对 Block 执行 Commit 操作。


我们调用 broadcast_tx_commit 返回的结果其实就是 DeliverTX 返回的结果:


func (app *KVStoreApplication) DeliverTx(tx []byte) types.ResponseDeliverTx {
   var key, value []byte
   parts := bytes.Split(tx, []byte("="))
   if len(parts) == 2 {
       key, value = parts[0], parts[1]
   } else {
       key, value = tx, tx
   }
   app.state.db.Set(prefixKey(key), value)
   app.state.Size += 1
   tags := []cmn.KVPair{
       {[]byte("app.creator"), []byte("jae")},
       {[]byte("app.key"), key},
   }
   return types.ResponseDeliverTx{Code: code.CodeTypeOK, Tags: tags}
}


可以看出它会从输入参数中解析出 key 和 value,最后保存在应用的 State 中。


当所有的 TX 被处理完之后需要调用 Commit 来更新整个区块的状态,包括高度加 1 等:


func (app *KVStoreApplication) Commit() types.ResponseCommit {
   // Using a memdb - just return the big endian size of the db
   appHash := make([]byte, 8)
   binary.PutVarint(appHash, app.state.Size)
   app.state.AppHash = appHash
   app.state.Height += 1
   saveState(app.state)
   return types.ResponseCommit{Data: appHash}
}


References


  • Tendermint Introduction(http://tendermint.readthedocs.io/projects/tools/en/develop/introduction.html


出处:https://hiberabyss.github.io/2018/04/02/tendermint-introduction-1/


 
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