bigchaindb整体架构

根据源码可知，bigchaindb整体架构为tendermint、mongo、bigchaindb，目前，mongo和tendermint没有必要去替换，所以只需重新用go写bigchaindb即可。

了解tendermint

tendermint简介

Tendermint包括两个主要技术组件：区块链共识引擎和通用应用程序接口。

共识引擎，被称作Tendermint Core，保证所有的机器按照相同的顺序记录相同的交易。

应用程序接口，被称为应用程序区块链接口ABCI，实现任意编程语言处理交易的功能。

其他区块链和共识解决方案通常预置内部状态机，比如使用键值存储不常见的脚本语言来完成功能，而Tendermint支持开发者用任意编程语言实现拜占庭容错的状态机复制功能，并且开发环境也非常友好。

ABCI的消息流

Tendermint通过在应用程序进程和共识进程之间提供非常简单的API（即ABCI）来分解区块链设计。

ABCI由3种主要消息类型组成，它们从Tendermint核心传递到应用程序，应用程序用相应的响应消息进行回复。消息规范可查看：ABCI消息类型。

DeliverTx消息是应用程序的核心部分。区块链中的每笔交易都会随此消息一起发送。用于应用程序验证和执行交易的消息。Tendermint节点将交易发送给应用程序执行，并期望应用程序返回交易执行结果。
Info消息：用于在应用程序启动时向Tendermint节点发送应用程序的基本信息，例如版本、特性和支持的选项。
InitChain消息：在区块链网络启动时，用于初始化应用程序的区块链状态。Tendermint节点会发送InitChain消息并包含初始的验证人列表、初始的验证参数和初始的应用程序状态。
BeginBlock消息：每当一个新区块开始时，Tendermint节点会发送BeginBlock消息给应用程序，其中包含区块的头信息和交易列表。
EndBlock消息：每当一个区块结束时，Tendermint节点会发送EndBlock消息给应用程序，其中包含区块的高度和区块上下文相关的信息。
Commit消息：当Tendermint节点达到共识并将一个区块提交到区块链时，会发送Commit消息给应用程序，该消息包含将被应用程序持久化的应用状态的哈希值。用于计算当前应用状态的加密承诺，并将其放入下一个区块头中。这有一些方便的特性。更新状态过程中如果出现不一致问题时会被认为区块链产生了分叉，这样就能捕获一整类的编程错误。
Query消息：用于应用程序处理Tendermint节点和其他应用程序的查询请求。当Tendermint节点、其他应用程序或用户发起查询时，会向应用程序发送Query消息，并期望应用程序返回查询结果。
CheckTx消息类似于DeliverTx，但它仅用于验证交易。 Tendermint Core的内存池首先使用CheckTx检查交易的有效性，然后只将有效交易转发给其他节点。比如，应用程序可以检查交易中递增的序号，如果序号不是最新的，CheckTx就会返回错误。或者，他们可以使用基于容量的系统，该系统要求对每笔交易都更新容量。

一个应用程序可以有多个ABCI socket连接。 Tendermint Core创建三个到应用程序的ABCI连接：一个用于内存池广播时验证交易，一个用于共识引擎运行区块提案，最后一个用于查询应用状态。

共识概述

Tendermint是一个易于理解的、主要是异步操作的BFT共识协议。协议遵循一个简单的状态机，如下所示：

协议的参与者称为validators（验证者）；他们轮流提出区块并对其进行投票。在链中提交的每一个区块都有一个height（高度）。当一个区块提交失败时，协议将进入到下一round（轮），新的验证者将为该高度提出一个新的区块。在链中提交的每一个区块都有一个height（高度）。当一个区块提交失败时，协议将进入到下一round（轮），新的验证者将为该高度提出一个新的区块。当超过2/3的验证者在同一轮中预提交同一个区块时，区块就会被提交到区块链中。

也就是说，可以将其流程分为四个阶段：

提议阶段：一个验证者被选为该轮的提议者，该提议者负责生成一个新的区块提案，并将其发送给其他验证者节点。
投票阶段：在收到区块提案后，其他验证者节点对该提案进行投票。节点会对提案进行验证和检查，然后根据一定的规则进行投票。
确认阶段：当超过两三分之两的验证者节点（即超过2/3的节点）接受了同一个区块提案时，该区块被确认为有效的。
提交阶段：一旦区块被确认为有效，验证者节点将在链上将该区块提交为新的区块。此后，系统进入下一个共识轮。

tendermint简单使用

安装tendermint
方法1：
1. git clone https://github.com/tendermint/tendermint.git
2. make install
3. make build
二进制文件在build目录

方法2：
1. git clone https://github.com/tendermint/tendermint.git
2. cd tendermint/cmd/tendermint
3. go build
输入 tendermint version，查看版本，成功显示即成功

然后安装ABCI
1. cd tendermint/abci/cmd/abci-cli
2. go build
然后输入abci-cli version，查看版本

启动tendermimnt

./tendermint init

./tendermint node --proxy_app=kvstore

这只是其中一种方法，tendermint node --proxy_app=kvstore中的--proxy_app=kvstore实际上是代理应用程序地址，或用于本地测试的，命令原文：proxy app address, or one of: 'kvstore', 'persistent_kvstore', 'counter', 'e2e' or 'noop' for local testing. (default "tcp://127.0.0.1:26658"),

第二种启动方法：

将abci和tendermint core 分别启动，还记得上面我们编译的文件，查看help可以看到kvstore，这是一个内置的简单例子。

abci-cli kvstore
tendermint node

执行上述命令与tendermint node --proxy_app=kvstore是一样的，此时访问url：localhost:26657/status，可以看到区块链状态。

现在可以通过访问localhost:26657/broadcast_tx_commit?tx="abcdee"，将交易abcd发送到 kvstore，注意 url 周围的单引号(')，这确保 bash 不会转义双引号(")。这个命令发送了一个带有字节 abcdee 的交易，因此 abcdee 将作为键和值存储在默克尔树中。此时的响应应该是这样的

{
    "jsonrpc": "2.0",
    "id": -1,
    "result": {
        "check_tx": {
            "code": 0,
            "data": null,
            "log": "",
            "info": "",
            "gas_wanted": "1",
            "gas_used": "0",
            "events": [],
            "codespace": "",
            "sender": "",
            "priority": "0",
            "mempoolError": ""
        },
        "deliver_tx": {
            "code": 0,
            "data": null,
            "log": "",
            "info": "",
            "gas_wanted": "0",
            "gas_used": "0",
            "events": [
                {
                    "type": "app",
                    "attributes": [
                        {
                            "key": "Y3JlYXRvcg==",
                            "value": "Q29zbW9zaGkgTmV0b3dva28=",
                            "index": true
                        },
                        {
                            "key": "a2V5",
                            "value": "YWJjZGVl",
                            "index": true
                        },
                        {
                            "key": "aW5kZXhfa2V5",
                            "value": "aW5kZXggaXMgd29ya2luZw==",
                            "index": true
                        },
                        {
                            "key": "bm9pbmRleF9rZXk=",
                            "value": "aW5kZXggaXMgd29ya2luZw==",
                            "index": false
                        }
                    ]
                }
            ],
            "codespace": ""
        },
        "hash": "96DD75D85ABD5C6973A2567FAA35D2DD2A9508194891381F974A7AF020D25B80",
        "height": "725"
    }
}

成功发送交易后，可以通过访问localhost:26657/abci_query?data="abcdee"来查询交易是否正常工作，以及是否储存了值，result:

{
    "jsonrpc": "2.0",
    "id": -1,
    "result": {
        "response": {
            "code": 0,
            "log": "exists",
            "info": "",
            "index": "0",
            "key": "YWJjZGVl",
            "value": "YWJjZGVl",
            "proofOps": null,
            "height": "829",
            "codespace": ""
        }
    }
}

注意结果中的 value (YWJjZGVl)；这是 abcd ASCII 的 base64 编码。您可以在 python2 shell 中运行 "YWJjZGVl".decode('base64') 来验证这一点，或者在 python3 shell 中运行 import codecs; codecs.decode("YWJjZGVl".encode('utf-8'), 'base64').decode('ascii')。

小结

作为一个通用的区块链引擎，Tendermint 与想要运行的应用程序无关。因此，要运行一个完整的区块链来做一些有用的事情，您必须启动两个程序：一个是 Tenderint Core，另一个是您的应用程序，它可以用任何编程语言编写。回想一下ABCI， Tendermint Core 处理所有的 p2p 和协商一致的东西，当它们需要验证时，或者当它们准备提交到一个块时，就会将交易转发给应用程序。

2. 了解mongo

3. 底层架构

扩展

GitHub - evmos/ethermint: Ethermint is a Cosmos SDK library for running scalable and interoperable EVM chains

Cosmos: The Internet of Blockchains

Post author: 天听
Post link: https://skyle.fun/bigchaindb-rewrite/
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