如何在windows上編譯并使用區(qū)塊鏈共識引擎tendermint

Tendermint（TM）是the Cosmos network旗下的一個區(qū)塊鏈項目。TM能安全且保持一致性地在多臺機器之間復(fù)制應(yīng)用程序。TM的共識算法基于節(jié)點不可信的設(shè)計，也就是允許拜占庭錯誤。TM主要分成兩個部分。

一是一個區(qū)塊鏈共識引擎（Tendermint Core）。他主要負責(zé)節(jié)點之間的數(shù)據(jù)同步有序傳輸，實現(xiàn)拜占庭共識機制。二是區(qū)塊鏈應(yīng)用接口（ABCI）。它是一種接口通訊協(xié)議，可以通過各種編程語言實現(xiàn)應(yīng)用邏輯。應(yīng)用邏輯和TM Core通過ABCI實現(xiàn)了解耦。

下面簡單介紹一下如何在windows環(huán)境下編譯及使用Tendermint。

下載源碼及依賴

當(dāng)然前提是已經(jīng)配置好go環(huán)境和git，并且需要梯子，使用如下命令：

go get github.com/Masterminds/glide

go get github.com/tendermint/tendermint/cmd/tendermint

執(zhí)行時間比較長，耐心等待完成后，可以發(fā)現(xiàn)%GOPATH%目錄和%GOPETH%srcgithub.com目錄下多出許多東西

編譯

有兩種方式：

2.1

cd $GOPATH/src/github.com/tendermint/tendermint

glide install

go install 。/cmd/tendermint

這里作者遇到一個坑，執(zhí)行g(shù)lide install報錯：［ERROR］ Failed to find glide.yaml file in directory tree： Cannot resolve parent of D：

首先執(zhí)行g(shù)lide create，然后按照提示一步步操作，在執(zhí)行g(shù)lide install。

這時又遇到一個問題：［ERROR］ Unable to export dependencies to vendor directory： Error moving files： exit status 1. output： Access is denied. 0 dir（s） moved.

網(wǎng)上查到資料，是因為glide版本造成的，修改到v0.12.3版本即可解決。

接下來重新glide install，新的問題出現(xiàn)了：Error looking for crypto/ed25519： Cannot detect VCS.這是由于國內(nèi)訪問golang.org被墻導(dǎo)致的，可以添加鏡像文件解決：

glide mirror set https://golang.org/x/crypto https://github.com/golang/crypto

2.2

以上步驟很麻煩，不用怕，我們可以手動使用go build命令編譯：

cd %GOPATH/src/github.com/tendermint/cmd/tendermint

go build

cd %GOPATH/src/github.com/tendermint/abci/cmd/abci-cli

go build

兩次build之后，分別生成了tendermint.exe和abci-cli.exe，將這兩個文件拷到%GOPATH/bin目錄下

tendermint version

abci-cli version

以上兩個命令如果有版本號輸出，那么可以進入下一個步驟了。

運行官方的例子

官方的代碼為我們展示了一個kvstore的例子，它的作用就是存儲數(shù)據(jù)，類似與levelDB。

打開三個cmd窗口，cmd1，cmd2，cmd3

在cmd1中輸入 abci-cli kvstore

可以看到程序在Waiting for new connecTIon.。.

接下來在cmd2輸入 tendermint init，然后tendermint node

C：Usersch》tendermint init

I［2019-08-04|18:28:48.105］ Found private validator module=main keyFile=.tendermintconfigpriv_validator_key.json stateFile=.tendermintdatapriv_validator_state.json

I［2019-08-04|18:28:48.113］ Found node key module=main path=.tendermintconfig ode_key.json

I［2019-08-04|18:28:48.118］ Found genesis file module=main path=.tendermintconfiggenesis.json

C：Usersch》tendermint node

I［2019-08-04|18:28:57.497］ Version info module=main software=0.32.1 block=10 p2p=7

I［2019-08-04|18:28:57.514］ StarTIng Node module=main impl=Node

I［2019-08-04|18:28:57.528］ Started node module=main nodeInfo=“{ProtocolVersion：{P2P:7 Block:10 App:1} ID_:fe807a7617494c46d38bc040801ab567cc330852 ListenAddr:tcp://0.0.0.0:26656 Network:test-chain-17UaI5 Version:0.32.1 Channels:4020212223303800 Moniker:caohuan Other：{TxIndex:on RPCAddress:tcp://127.0.0.1:26657}}”

I［2019-08-04|18:28:58.539］ Executed block module=state height=1 validTxs=0 invalidTxs=0

I［2019-08-04|18:28:58.546］ Committed state module=state height=1 txs=0 appHash=0000000000000000

I［2019-08-04|18:28:59.552］ Executed block module=state height=2 validTxs=0 invalidTxs=0

I［2019-08-04|18:28:59.558］ Committed state module=state height=2 txs=0 appHash=0000000000000000

I［2019-08-04|18:29:00.573］ Executed block module=state height=3 validTxs=0 invalidTxs=0

I［2019-08-04|18:29:00.579］ Committed state module=state height=3 txs=0 appHash=0000000000000000

I［2019-08-04|18:29:01.592］ Executed block module=state height=4 validTxs=0 invalidTxs=0

I［2019-08-04|18:29:01.599］ Committed state module=state height=4 txs=0 appHash=0000000000000000

tendermint init是初始化tendermint服務(wù)，tendermint node則是啟動服務(wù)

服務(wù)啟動后，即開始出塊，那是因為和cmd1啟動的abci-cli建立了鏈接，如果想不要自動出空塊，可以在啟動的時候加上參數(shù) tendermint node --consensus.create_empty_blocks=false

tendermint服務(wù)啟動后，再看cmd1窗口：

C：Usersch》abci-cli kvstore

I［2019-08-04|18:28:50.646］ StarTIng ABCIServer module=abci-server impl=ABCIServer

I［2019-08-04|18:28:50.693］ WaiTIng for new connection.。. module=abci-server

I［2019-08-04|18:28:57.473］ Accepted a new connection module=abci-server

I［2019-08-04|18:28:57.478］ Waiting for new connection.。. module=abci-server

I［2019-08-04|18:28:57.484］ Accepted a new connection module=abci-server

I［2019-08-04|18:28:57.488］ Waiting for new connection.。. module=abci-server

I［2019-08-04|18:28:57.492］ Accepted a new connection module=abci-server

I［2019-08-04|18:28:57.496］ Waiting for new connection.。. module=abci-server

能夠發(fā)現(xiàn)這里建立了三個連接，這三個連接分別是：

Info/Query Connection：用于查詢服務(wù)通信

Mempool Connection：用于發(fā)送交易通信

Consensus Connection：用于共識通信

后面還會提到這三個連接的作用。

接下來可以開始測試了，在cmd3窗口輸入 curl -s localhost:26657/broadcast_tx_commit？tx=“author=caohuan”

C：Usersch》curl -s localhost:26657/broadcast_tx_commit？tx=“author=caohuan”

{

“jsonrpc”： “2.0”，

“id”： “”，

“result”： {

“check_tx”： {

“gasWanted”： “1”

}，

“deliver_tx”： {

“events”： ［

{

“type”： “app”，

“attributes”： ［

{

“key”： “Y3JlYXRvcg==”，

“value”： “Q29zbW9zaGkgTmV0b3dva28=”

}，

{

“key”： “a2V5”，

“value”： “YXV0aG9y”

}

］

}

］

}，

“hash”： “B339C04B9163F0585B8DB0703E2A107A9B21034B2F5D18BF9B66BDEF5DD627E3”，

“height”： “168”

}

}

友情提示：這條命令在linux系統(tǒng)中是這么寫的：curl -s ‘localhost:26657/broadcast_tx_commit？tx=“author=caohuan”’。windows環(huán)境中，少了單引號，多了轉(zhuǎn)義的反斜杠。

現(xiàn)在查詢一下這個操作有沒有成功：curl -s localhost:26657/abci_query？data=“author”

C：Usersch》curl -s localhost:26657/abci_query？data=“author”

{

“jsonrpc”： “2.0”，

“id”： “”，

“result”： {

“response”： {

“l(fā)og”： “exists”，

“key”： “YXV0aG9y”，

“value”： “Y2FvaHVhbg==”

}

}

}

查詢出的這個value是base64編碼的，可以使用在線工具轉(zhuǎn)碼，也可以在golang中自己實現(xiàn)一個轉(zhuǎn)碼，轉(zhuǎn)碼之后可以發(fā)現(xiàn)“Y2FvaHVhbg==”就是“caohuan”

除了使用curl命令以外，還可以使用瀏覽器，直接在地址欄輸入 http://localhost:26657/abci_query？data=“author” 即可。

以上kvstore的例子就運行成功了，官方還有一個例子counter，這里就不詳細展開介紹了，有興趣的小伙伴可以去官方文檔看一下。

簡單分析一下

下面簡單分析一下剛才經(jīng)歷了什么過程

首先開啟abci-cli（cmd1）服務(wù)，然后開啟tendermint（cmd2）服務(wù)，然后使用客戶端client（cmd3）向tendermint發(fā)送交易，具體過程如下：

1，client產(chǎn)生了一條數(shù)據(jù)“author=caohuan”，要把這條數(shù)據(jù)發(fā)送到鏈上去

2，client發(fā)起請求：curl -s localhost:26657/broadcast_tx_commit？tx=“author=caohuan”

3，tendermint收到tx=“author=caohuan”的交易，發(fā)送給abci

4，abci接受到tx之后，調(diào)用CheckTx方法，驗證這個tx是否符合交易規(guī)范。在/tendermint/abci/example/kvstore/kvstore.go可以看到代碼，這里的CheckTx沒有做任何事

6，tendermint把該tx存在內(nèi)存池里，并把這條tx通轉(zhuǎn)發(fā)給其他tendermint節(jié)點，所有節(jié)點對該交易進行兩輪投票，PreVote--》PreCommit--》Commit，PreVote超過三分之二同意之后進入PreCommit，再超過三分之二投票后進入Commit（在該例中只有一個節(jié)點，所以沒有經(jīng)過共識）

7，tendermint共識完成之后進入commit階段，再對abci發(fā)送請求：BeginBlock -》 DeliverTx * n次 --》 EndBlock --》 Commit，即：新區(qū)快 --》 正在接受區(qū)塊內(nèi)容 * n條 --》 區(qū)塊內(nèi)容接受完了 --》 提交到區(qū)塊鏈。這些方法在/tendermint/abci/example/kvstore/kvstore.go中都可以找得到

8，abci在Commit之后會通知tendermint

9，區(qū)塊鏈上多了一個區(qū)塊記錄著“author=caohuan”

現(xiàn)在在回過頭來看一下剛才提到的三個連接包含哪些東西：

Info/Query Connection：Info，SetOption，Query

Mempool Connection：CheckTx

Consensus Connection：InitChain，BeginBlock，DeliverTx，EndBlock，Commit

這些接口是定義在/tendermint/abci/types/application.go中的，這些接口在協(xié)助完成了整個交易過程。

// Info/Query Connection

Info（RequestInfo） ResponseInfo // Return application info

SetOption（RequestSetOption） ResponseSetOption // Set application option

Query（RequestQuery） ResponseQuery // Query for state

// Mempool Connection

CheckTx（RequestCheckTx） ResponseCheckTx // Validate a tx for the mempool

// Consensus Connection

InitChain（RequestInitChain） ResponseInitChain // Initialize blockchain with validators and other info from TendermintCore

BeginBlock（RequestBeginBlock） ResponseBeginBlock // Signals the beginning of a block

DeliverTx（RequestDeliverTx） ResponseDeliverTx // Deliver a tx for full processing

EndBlock（RequestEndBlock） ResponseEndBlock // Signals the end of a block， returns changes to the validator set

Commit（） ResponseCommit // Commit the state and return the application Merkle root hash

也就是說，如果我們想使用tendermint實現(xiàn)自己的一條鏈，就必須實現(xiàn)這些接口。

實現(xiàn)自己的一條鏈

接下來，我們嘗試著實現(xiàn)自己的一條鏈，邏輯很簡單：初始化xiaoMing和daZhuang兩個賬戶，余額各為100，由xiaoMing向daZhuang轉(zhuǎn)賬。

代碼：

func NewCounterApplication（serial bool） *CounterApplication {

fmt.Println（“NewCounterApplication進來了嗎”）

return &CounterApplication{accountMap： map［string］int{“xiaoMing”： 100， “daZhuang”： 100}}

}

func （app *CounterApplication） DeliverTx（req types.RequestDeliverTx） types.ResponseDeliverTx {

fmt.Println（“DeliverTx進來了嗎”）

//xiaoming轉(zhuǎn)給dazhuang

tx8 ：= make（［］byte， 8）

copy（tx8［len（tx8）-len（req.Tx）：］， req.Tx）

balance ：= int（binary.BigEndian.Uint64（tx8））

if app.accountMap［“xiaoMing”］ 《 balance {

return types.ResponseDeliverTx{

Code： code.CodeTypeEncodingError，

Log： fmt.Sprintf（“Insufficient balance”）}

}

app.accountMap［“xiaoMing”］ -= balance

app.accountMap［“daZhuang”］ += balance

return types.ResponseDeliverTx{Code： code.CodeTypeOK}

}

func （app *CounterApplication） CheckTx（req types.RequestCheckTx） types.ResponseCheckTx {

fmt.Println（“CheckTx進來了嗎”）

//xiaoming轉(zhuǎn)給dazhuang

tx8 ：= make（［］byte， 8）

copy（tx8［len（tx8）-len（req.Tx）：］， req.Tx）

balance ：= int（binary.BigEndian.Uint64（tx8））

if app.accountMap［“xiaoMing”］ 《 balance {

return types.ResponseCheckTx{

Code： code.CodeTypeEncodingError，

Log： fmt.Sprintf（“Insufficient balance”）}

}

fmt.Println（“CheckTx ok”）

return types.ResponseCheckTx{Code： code.CodeTypeOK}

}

func （app *CounterApplication） Commit（） （resp types.ResponseCommit） {

fmt.Println（“Commit進來了嗎”）

appHash ：= make（［］byte， 8）

binary.PutVarint（appHash， int64（len（app.accountMap））） //這里隨便commit了一個hash

return types.ResponseCommit{Data： appHash}

}

func （app *CounterApplication） Query（reqQuery types.RequestQuery） types.ResponseQuery {

fmt.Println（“Query進來了嗎”）

name ：= string（reqQuery.Data）

amount， ok ：= app.accountMap［name］

if ！ok {

return types.ResponseQuery{Log： fmt.Sprintf（“Invalid name %v”， reqQuery.Data）}

}

return types.ResponseQuery{Value： ［］byte（fmt.Sprintf（“%v”， amount））}

}

先使用unsafe_reset_all參數(shù)啟動一次tendermint，以清除之前的數(shù)據(jù)，然后啟動tendermint和abci-cli開始測試

首先查詢一下xiaoMing和daZhuang的初始余額：

C：Usersch》curl -s localhost:26657/abci_query？data=“xiaoMing”

{

“jsonrpc”： “2.0”，

“id”： “”，

“result”： {

“response”： {

“value”： “MTAw”

}

}

}

C：Usersch》curl -s localhost:26657/abci_query？data=“daZhuang”

{

“jsonrpc”： “2.0”，

“id”： “”，

“result”： {

“response”： {

“value”： “MTAw”

}

}

}

這里查詢出來的結(jié)果還是base64編碼的。

接下來轉(zhuǎn)賬：

C：Usersch》curl localhost:26657/broadcast_tx_commit？tx=0x11

{

“jsonrpc”： “2.0”，

“id”： “”，

“result”： {

“check_tx”： {}，

“deliver_tx”： {}，

“hash”： “4A64A107F0CB32536E5BCE6C98C393DB21CCA7F4EA187BA8C4DCA8B51D4EA80A”，

“height”： “3”

}

}

這里的0x11是16進制，換算成十進制就是17

再次查詢余額：

C：Usersch》curl -s localhost:26657/abci_query？data=“xiaoMing”

{

“jsonrpc”： “2.0”，

“id”： “”，

“result”： {

“response”： {

“value”： “ODM=”

}

}

}

C：Usersch》curl -s localhost:26657/abci_query？data=“daZhuang”

{

“jsonrpc”： “2.0”，

“id”： “”，

“result”： {

“response”： {

“value”： “MTE3”

}

}

}

經(jīng)過base64解碼，ODM=就是83，MTE3就是117，測試成功！