人人都應學習的公鏈知識—比原總體架構

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本文將會給大家介紹一下比原鏈總體的技術架構。如下圖所示：比原鏈分為三個層次

第一層就是大家接觸比較多的錢包層，就是進行收款和打款的模塊，錢包一般帶操作界面，大家都可以日常使用，所以會比較熟悉。

第二層是最核心的內核層，內核可以理解為分布式系統中每個節點認同的一套規則，只有有相同的規則，兩個節點才能達成一致。如果規則不同，其實就是發生分叉了。

第三層是通信層，通信層是節點之間交換信息的方式，包含區塊同步，交易同步等。

首先來看內核層，內核層主要由五個模塊構成：

孤兒塊管理：孤兒塊就是由礦工挖出但未成為主鏈區塊的區塊（在相同高度產生2個甚至更多的合法區塊，一個區塊成為主鏈，剩下的則稱為孤兒塊），孤兒塊管理就是將未成為主鏈區塊的孤兒塊存儲起來。

共識層：確認一個塊是否合法。分為區塊頭驗證和交易驗證。區塊頭驗證需要驗證它的父塊和時間戳，同是需要算力來保證記賬權利。交易驗證比原特別的設計了一層BC層，這層在交易驗證時會獲得更好的性能，交易驗證還和智能合約相關，交易被驗證時參數會參入虛擬機驗證該交易是否合法。

區塊樹管理：又成為Block Index，作用是記錄全網所有的塊，保存了全網所有塊的一張鏡像圖。因為有孤兒塊，所有它并不是鏈式結構的，會有分叉的情況，所以稱為區塊樹

數據存儲：將區塊數據做持久化存儲。包含兩種數據，第一種是區塊數據，會在網絡上進行廣播的原生區塊信息；第二種是UTXO數據，存儲UTXO數據是為了更快的驗證一筆UTXO是否可以花費，而不需要去遍歷所有區塊信息

交易池：維護了所有全網發出的但是還未被確認的交易。跟它關聯最大的是挖礦模塊，挖礦模塊每次要產生一個新區塊的時候，它會從交易池拿一些交易打包成塊，然后用Tensority共識算法進行工作量驗算。

然后來說一下錢包層：

私鑰模塊：主要用于管理私鑰（私鑰的生成，存儲，備份等）和簽名。

賬戶模塊：在比原的設計中，使用了賬戶-地址-密鑰三層體系，每個人可以擁有多把私鑰，通過私鑰不同的組合形式形成賬戶，每個賬戶可以又無限多個地址，地址是由賬戶的私鑰派生出的二級私鑰形成的地址，使用多地址可以更好的保護用戶的隱私。

資產模塊：管理賬戶下創建資產的模塊，任何issue的資產都是在這個模塊中交互。

交易模塊：可以理解成跟我相關的交易數據，它主要做了兩件事：

將和你相關的交易從所有交易所中篩選出來；

維護錢包層UTXO的數據庫，記錄本人所擁有的UTXO；

最后說一下通訊層：

節點發現：P2P相關，是非常獨立和成熟的一塊，通過節點發現這個模塊獲得種子節點，然后通過種子節點來獲取其他更多的節點。

交易同步：在各個節點之前同步交易。

區塊同步：又稱為被動區塊同步，如果發現存在區塊高度高于自己的其他節點時，不斷請求區塊同步。

新區塊快速廣播模塊：新區塊主動同步，當挖到一個新的區塊時進行強制廣播，從而更快的在全網傳播。

上述內容為比原鏈的基本架構，后續我們將進一步深入探討和講解具體流程。

PPT鏈接：introduction-bytom-architecture-2018