EOSIO源码分析 - EOSIO简介

什么是EOSIO

EOS,可以理解为Enterprise Operation System,即为商用分布式应用设计的一款区块链操作系统。EOS是引入的一种新的区块链架构,旨在实现分布式应用的性能扩展。它并不是像比特币和以太坊那样的货币,而是基于EOS软件项目之上发布的代币,被称为区块链3.0。
EOS是提供智能合约计算的可编程区块链,他是由位于美国的一家名为block.one的公司开发,全程采用C++语言来实现,智能合约采用剪辑过的C++语言来实现,相比于以太坊,拥有更高的TPS,EOS没有手续费,它是按照用户所消耗的资源来间接收费的。

获取EOSIO

二进制安装
  • MacOS:
brew tap eosio/eosio
brew install eosio
  • Ubuntu:
wget https://github.com/eosio/eos/releases/download/v2.1.0/eosio_2.1.0-1-ubuntu-20.04_amd64.deb
sudo apt install ./eosio_2.1.0-1-ubuntu-20.04_amd64.deb
  • CentOS:
wget https://github.com/eosio/eos/releases/download/v2.1.0/eosio-2.1.0-1.el8.x86_64.rpm
sudo yum install ./eosio-2.1.0-1.el8.x86_64.rpm

EOSIO代码结构

获取源代码

git clone https://github.com/EOSIO/eos.git --recursive
–recursive参数一定要加上,否则取到的代码只是最基本的框架代码,EOSIO引用的第三方代码取不到

源代码结构

EOSIO的整体代码结构比较简单,整体采用插件模式来组织代码(以V2.0.13为例),核心结构如下

EOSIO 
   |-----CMakeModules 相关第三库的自动编译脚本,如最重要的VM
   |-----libraries
        |-----appbase: 插件框架库,负责整个程序的,特别是nodeos程序的初始化,插件的初始化及启动
        |-----builtins: 虚拟机内建对象,特别是对于浮点结构的支持
        |-----chain: 整个链最核心的代码,负责链初始化,交易鉴权,交易执行,块打包等核心任务
        |-----fc: 基础库代码,完成结构打包,json反射,压缩,加密解密等最基础任务
        |-----chainbase: 高效eosio设计的内存映射数据库,实现对数据的快速访问与修改,最重要是实现了和eosio对应的数据回滚机制
        |-----eos-vm: 支持合约运行的WASM虚拟机
        |-----softfloat: 提供对于浮点运算的支持
        |-----wabt: 工具软件包,拓展wasm应用
        |-----yubihsm: 一种安全库,提供对钱包的支持
        |-----CMakeLists.txt 编译清单文件
   |-----plugins
        |-----chain_plugin: 核心库,实现链的初始化,控制与访问等业务
        |-----net_plugin: 核心库,实现P2P,完成交易广播,块分布式存储等业务
        |-----producer_plugin: 核心库,完成块生产,共识,交易执行调度等核心业务
        |-----chain_api_plugin: 提供对chain_plugin的访问,如发送交易,查询用户等
        |-----net_api_plugin: 提供对net_plugin的访问,如链接节点,获取链接状态等
        |-----producer_api_plugin: 提供对producer_plugin的访问,如控制生产,设置给白名单等
        |-----http_plugin: 封装http基础服务功能
        |-----wallet_plugin: 实现钱包相关功能,如钱包创建,公私钥存储等
        |-----wallet_api_plugin: 实现对wallet_plugin的访问,如最核心的交易签名
        |-----CMakeLists.txt 编译清单文件
   |-----programs
        |-----cleos: 客户端命令行程序,使用此程序可以实现对链的访问,如发送交易,查询账号,生产投票,链接其他节点
        |-----keosd: 钱包服务程序,钱包服务可以启动多个,可以根据业务需求灵活部署,也可以自己开发钱包服务
        |-----nodeos: 节点服务程序,也是最核心的程序,负责区块同步,交易生产等
        |-----CMakeLists.txt 编译清单文件
   |-----scripts
        |-----eosio_build.sh: 编译shell脚本,根据系统自己编译出目标程序
        |-----generate_package.sh: 可以将编译出来的二进制程序,按照各自系统打包成如deb,rpm等安装包
   |--CMakeLists.txt 编译清单文件

源码编译

./scripts/eosio_build.sh

运行此脚本时,系统会自动安装需要的第三方库,笔者在Ubunut18.04,20.04,CentOS7上测试过,如果想了解编译过程,可以详细查看scripts下的相关脚本
注意如果要编译Debug版本,系统资源最好大一点,特别是编译出来的nodeos程序大小达到1G以上

EOSIO框架

在这里插入图片描述

从框架图中我们可以看到:

  • 对于链来说,只有一个nodeos程序,nodeos主动接入主网
  • 用户通过cleos命令行来操作钱包keosd和nodeos,这两个程序都可以自己开发
  • 钱包是用户的私产,和链没有互通关系,需要谨慎保存,防止丢失,用户可以创建多个钱包

启动与部署EOSIO

keosd 启动
./keosd 
    --http-server-address=0.0.0.0:8900 
    --http-validate-host=false >>  ./logs/keosd.log 2>&1 &

钱包的数据文件默认存储在/root/eos-wallet目录下,每个钱包都有一个单独的钱包文件,默认为 default.wallet

nodeos 启动
./nodeos -e -p eosio 
    --data-dir ./data/nodeos 
    --signature-provider=EOS6MRyAjQq8ud7hVNYcfnVPJqcVpscN5So8BhtHuGYqET5GDW5CV=KEY:5KQwrPbwdL6PhXujxW37FSSQZ1JiwsST4cqQzDeyXtP79zkvFD3 
    --p2p-listen-endpoint=0.0.0.0:9878 
    --plugin eosio::producer_api_plugin --plugin eosio::chain_api_plugin --plugin eosio::net_api_plugin 
    --http-server-address=0.0.0.0:8888 
    --http-validate-host=false
    --replay-blockchain >>  ./logs/nodeos.log 2>&1 &

对于创始节点的启动,生产名称一定要配制成eosio,否则会不生产。EOSIO默认0.5s一个块,要在某个节点发送交易,需要配置插件chain_api_plugin, 需要特别注意的是配置mongo_dn_plugin插件,nodeos程序需要开启支持mongo开关,然后重新编译程序。

EOSIO链部署

关于EOSIO的部署,因为整个EOSIO提供的是智能合约运行的基础架构机制,所以要完成某个具体的业务逻辑,是需要部署对应的合约才能完成。

EOSIO中最重要的两个合约是eosio.system,eosio.token两个合约,前者提供了生产投票相关的逻辑服务,后者则提供了代币服务。

eosio合约的编译,需要eosio.cdt工具,将开发的合约文件编译成wasm程序,同时生成ABI文件,生成合约文件后,才能完成部署。

下面给出一个基本的合约部署流程

wallet_url=0.0.0.0:8900
node_url=0.0.0.0:8888
# 创建钱包
WALLET_PASSWD=`./cleos --wallet-url $wallet_url -u $node_url wallet create --to-console`
export passeord=`echo $WALLET_PASSWD | awk -F""" '{print $2}'`
echo "$passeord" > key.txt
echo "get password : $passeord"
# 导入创世公私钥
./cleos --wallet-url $wallet_url -u $node_url wallet import --private-key 5KQwrPbwdL6PhXujxW37FSSQZ1JiwsST4cqQzDeyXtP79zkvFD3
# 导入私钥,创建用户
ONE_ACCOUNT=eosio.token

echo "---- imports private ($ONE_ACCOUNT) keys ----"
key_OWNER=`./cleos  --wallet-url $wallet_url -u $node_url create key --to-console`
key_ACTIVE=`./cleos  --wallet-url $wallet_url -u $node_url create key --to-console`
a_owner=`echo $key_OWNER | awk -F" " '{print $3}'`
./cleos --wallet-url $wallet_url -u $node_url wallet import --private-key $a_owner
a_ative=`echo $key_ACTIVE | awk -F" " '{print $3}'`
./cleos --wallet-url $wallet_url -u $node_url wallet import --private-key $a_ative

a_private_owner=$a_owner
a_private_ative=$a_ative

a_owner=`echo $key_OWNER | awk -F" " '{print $6}'`
a_ative=`echo $key_ACTIVE | awk -F" " '{print $6}'`
./cleos --wallet-url $wallet_url -u $node_url create account eosio $ONE_ACCOUNT $a_owner $a_ative
# 部署合约, 发送交易
./cleos --wallet-url $wallet_url -u $node_url set contract eosio.token ./contracts/eosio.token/ -p eosio.token@active

./cleos --wallet-url $wallet_url -u $node_url push action eosio.token create '[ "eosio", "10000000000.0000 '$bioscurrencysymbol'" ]' -p eosio.token
./cleos --wallet-url $wallet_url -u $node_url push action eosio.token issue '[ "eosio", "1000000000.0000 '$bioscurrencysymbol'", "memo" ]' -p eosio