区块链：POA区块生成机制

目录

1 名词介绍

2 POA区块数据结构

3 新区块生成周期

4 新区块生成优先级

1 名词介绍

节点：普通的以太坊节点，没有区块生成的权利。

矿工：具有区块生成权利的以太坊节点

委员会：所有矿工的集合

2 POA区块数据结构

POA共识中，区块数据与POW有些区别，主要体现在header结构:

	序号	字段	POW	POA
	1	Coinbase	挖矿奖励地址	被提名为矿工的节点地址 |
	2	Nonce	随机数	提名分类，添加或者删除 |
	3	Extra	其他数据	在Epoch时间点，存储当前委员会集合Singners |
	4	Difficulty	挖矿难度	优先级，1或者2，同一个Number的区块，只有一个矿工是2 |

3 新区块生成周期

矿工在三中情况下开始生成区块：

● 程序启动时，执行newWorker方法初始化worker对象时，调用commitNewWork方法，开始生成新的区块。（miner/worker.go）

● 网络接收到其他矿工广播过来的新区块，该区块验证有效插入到区块链后，会产生ChainHeadEvent日志，worker对象的update协程检测到到该日志后，会调用commitNewWork方法，开始生成新的区块。（miner/worker.go）

● 矿工自己生成新的区块并入链后，会调用commitNewWork方法，开始生成新的区块。

（wait协程，miner/worker.go）

● 生成新区块时，矿工会进行一定的延时，延时算法：

高优先级矿工：

header.Time = new(big.Int).Add(parent.Time, new(big.Int).SetUint64(c.config.Period))

delay := time.Unix(header.Time.Int64(), 0).Sub(time.Now())

(consensus/clique/clique.go中的prepare和seal**两个方法定义)

其他矿工：

header.Time = new(big.Int).Add(parent.Time, new(big.Int).SetUint64(c.config.Period))

delay := time.Unix(header.Time.Int64(), 0).Sub(time.Now())

wiggle := time.Duration(len(snap.Signers)/2+1) * wiggleTime

delay += time.Duration(rand.Int63n(int64(wiggle)))

(consensus/clique/clique.go中的prepare和seal两个方法定义)

4 新区块生成优先级

POA共识算法中，委员会中的每一个矿工都会持续的生成新的区块，对于同一个Number的区块，不通的矿工生成该块时优先级不同。

优先级计算方法:

● Number:要生成的区块的块号

● Signers：snapshot中记录的委员会集合，并根据矿工的地址进行了升序排列

● Offset：矿工在Signers集合中的位置

● 若：(number % uint64(len(signers))) == uint64(offset)，则优先级最高，header. Difficulty =2;否则，header.Difficulty = 1