以太坊架构
以太坊架构
整个以太坊的技术栈可分为应用层、网络层、合约层、共识层、激励层和数据层,共6层。
每一个层级对应不同的功能。
- 应用层:主要是基于以太坊公链衍生出的应用,例如各种DApp应用、Geth控制台、Web3.js接口库以及Remix合约编写软件和Mist钱包软件等
- 网络层:主要是以太坊的点对点通信和
RPC
接口服务。 - 合约层:某些公链不具备这一层,例如比特币就没有合约层,以太坊的合约层主要是基于智能合约虚拟机
EVM
的智能合约模块。 - 共识层:主要是节点使用的共识机制。
- 激励层:主要体现在节点的挖矿奖励。挖出胜出区块的节点或打包了叔块的区块所对应的节点,矿工会获得规则所设定的ETH奖励。
- 数据层:用于整体的数据管理,包含但不限于区块数据、交易数据、事件数据以及
levelDB
存储技术模块等。
以太坊的技术细分架构如下图所示,从上到下,越底部代表越底层。
应用通过Wb3.js或其他版本的以太坊接口访问代码,来访问以太坊的RPC
接口获取对应的数据。接口分为与智能合约相关和与区块相关,共两个部分。
Whisper是P2P通信模块中的协议,节点间的点对点通信消息都经过它转发,所转发的消息都经过加密传输,如图下所示。
Swarm是以太坊实现的类似于PFS的分布式文件存储系统,在P2P模块中结合Whisper协议使用。
HttpClient是HTTP服务请求方法的实现模块。
Crypto是以太坊的加密模块,内部包含sha3、secp256k1等加密算法。
RLP是以太坊所使用的一种数据编码方式,包含数据的序列化与反序列化。关于数据编码方式,除我们常见的方式之外,还有base16、base32和base64等。
Solidity是以太坊智能合约的计算机编程语言,由它编写智能合约,使用时由EVM虚拟机载入字节码运行。
LevelDB是以太坊所使用的键值对数据库。区块与交易的数据都采用该数据库存储。此外,在以太坊中,作为键(Key)的一般是数据的Hash
值,而值(Value)则是数据的RLP
编码。
Logger是以太坊的日志模块,主要包含两类日志:一类是智能合约中的事件(Event)日志,该类日志被存储到区块链中,可以通过调用相关的RPC
接口获取:另一类是代码级别的运行日志,这类日志会被保存为本地的日志文件。