1. 區塊結構

鏈式區塊的基本數據結構都是一棵樹（考慮有分叉的情況），石墨烯的區塊鏈也不例外，一個區塊中包含上一個區塊的id，每個區塊的id為區塊內容的MAC。

block由block header和transaction list構成。
1.1 block header

• previous:前一個塊的id
• block_num
• digest：塊id
• witness：出塊者
• transaction_merkle_root

1.2 transaction list
為本塊打包的交易集合，transaction list的結構與其他區塊鏈不一樣。石墨烯的transaction list中的每個transaction并不只是一個交易的操作，而是支持多個operation的集合。
一個operation是一個基本操作的定義，如轉賬、投票等。
一個transaction里可以包含多個operation。但是這些在一個transaction里的operations依然保持事務的特性，也就是在同一個transaction里的operation要么都執行，要么都不執行。

石墨烯區塊鏈沒有獨立的虛擬機，不支持智能合約。所有操作都由operation來定義，如gas計算、撮單等。如果需要擴展operation，只需要實現相應的接口即可。

2. 存儲

石墨烯中的存儲使用的是文件存儲。

• 所有數據都以文件的形式進行組織和管理，并沒有使用數據庫。
• 存儲框架需要實現數據的管理功能，石墨烯框架在啟動和運行時，需要將大部分數據加載到內存，因此對內存的要求非常之高。

2.1 對象模型和索引模型

所有的對象實例都有一個全局唯一的id編號。

2.2 一個對象編號包括三部分內容

• space_id：標識是否協議對象，正常都為1
• type_id：表示對象類型
• id為此類型是第幾個創建的實例。

space id 占最高 8 位, type id 占中間 8 位, 最低 48 位是 id。
eg. id為1.2.12376。

石墨烯的對象索引實現其實使用的是vector和map，由于所有的索引數據都會加載到內存，所以B+樹無法發揮減少IO的優勢。

3. 共識

石墨烯的共識算法使用的是Dpos，系統中最重要的角色是witness和committee。

• witness:通過投票產生的，系統有個witness維護時間周期，沒到周期進行一次witness、committee等的更新。
• Committee由得票最多的11個人組成，Committee的職責是修改系統參數，無法左右出塊。
• Witness負責出塊。其中投票統計和洗牌過程決定了出塊的witness。

在收到一個new block時，如果new block前一個block不是當前塊，并且塊高高于當前塊高會進行分叉判斷和處理：
step1. 找到兩個叉的LCA。
step2. 回滾到LCA。
step3. 沿最長鏈，依次push_block()。
石墨烯通過記錄每一步的undo日志，實現了操作的回滾。每出現切換分支時，先找到最近公共祖先進行回滾操作，然后執行新的block的操作。

總結

以上是生活随笔為你收集整理的石墨烯区块链（2）核心功能的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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