Architecture
微服务
联盟链在交易吞吐量低、交易实时性上很难满足行业应用的要求。另外，区块链技术发展迅速，单体应用也很难满足演进要求。为了解决这两个问题，CITA 将单个节点按照功解构为交易共识、合约引擎、链式存储、网络同步、服务网关等多个松耦合的微服务，一方面利用云计算基础设施来按需提升性能，另一方面，各个组件可独立替换升级。另外，采用消息总线进行通信，各个微服务可以利用异步消息简化处理，又可以确保消息的安全、可靠送达。当与外部系统集成时，外部系统可以直接访问消息总线，而无需 CITA 做适配。
Flow Chart
node0 (tx into chain) node1
--------------------------------------------------------------------------------------------------------- -----------
// reply when reveive the tx from the remote
---------------------------------------------------------------------------------
| ^
| ---------------------------------------------- ^
| | 3.1.reply ^ ^
| | | |
+-----+ 0.send +----------+ 1.forward +------+ 2.2.send +-----------+ 3.2.send +---------+ broadcast:tx +---------+
| APP | ------> | JSON-RPC | ---------> | auth | -------> | consensus | -------------> | network | <------------> | network | ...
+-----+ +----------+ +------+ +-----------+ +---------+ +---------+
^ | ^ ^ | ^ ^ ^ ^
| 4.reply | ^ | 2.1.reply | ^ | // tx from remote | 4.broadcast tx |
------------------ ^ --------------------- ^ ---------------------|--------------------------------
^ ^ |
^ | 6.2.sync | 5.package +-------+ 6.1.process
| | --------------> | chain | ---->
| | +-------+ |
| | 6.3.sync tx hash | | |
| ------------------------------------------- | |
| | +---------+
----------------------------------------------------------------------- | rocksDB |
6.4.reply +---------+
Timing Diagram
+-----+ +----------+ +------+ +-----------+ +-------+ +---------+ +-----------+
| APP | | JSON-RPC | | auth | | consensus | | chain | | network | | other_node|
+-----+ +----------+ +------+ +-----------+ +-------+ +---------+ +-----------+
| -----new_tx-------> | | | | | |
| | --------new_tx-----> |-------------+ | | | |
| | | tx in pool and check | | | |
| | |<------------+ | | | |
| | <-------result------ | | | | |
| <----result-------- | | ----------broadcast tx------------------------------------------------> | |
| | | | | | ----flooding new tx----> |-----+
| | | | | | | reflect
| | | | | | <---flooding new tx----- |<----+
| | | <---------receive new_tx----------------------------------------------- | |
| | | ----------package_tx-----> |---------+ | | |
| | | | consensus txs | | |
| | | |---------+ | | |
| | | | ----new_block---> |-----+ | |
| | | | | add block | |
| | | | |<----+ | |
| | | <----------tx hash---------------------------- | | |
| | | | | | |
| | | | <---new status--- | ---broadcast status--> | |
| | | | | | --flooding new status--> |-----+
| ----request-------> | | | | | | |
| | -----forward request------------------------------------------------> | | | reflect
| | <----response-------------------------------------------------------- | | | |
|<-forward response-- | | | | | <--flooding new status-- |<----+
| | | | | <-----new status------ | |
| | | | |-------+ | |
| | | | | if need sync | |
| | | | |<------+ | |
| | | | | ---request block-----> | |
| | | | | | --request block--------> |-----+
| | | | | | | reflect
| | | | | | <-response block-------- |<----+
| | | | | <--response block----- | |
| | | | | -----+ | |
| | | | | add block | |
| | | | | <----+ | |
- - - - - - -
ProtocolBuffer
ProtocolBuffer_ 是一种用于序列化结构数据的语言无关、平台无关的扩展机制， 经常被用于跨进程、跨机器的应用程序间的数据通信，特别是微服务间的数据通 信。它的编译器接受接口描述语言（IDL）作为输入，通过不同语言的插件，可以编译 成各自语言的本地代码。
CITA 采用了 ProtocolBuffer 作为数据序列化的方法。一方面，序列化/反序列化 性能高，另一方面，不同微服务间可以通过接口描述语言很方便的集成到 CITA 的 微服务架构中。
Block
Block 结构
- version: u32
- header: BlockHeader 结构
- body: BlockBody 结构
BlockHeader 结构
- prevhash: 上一个块的 Keccak 256-bit 哈希值
- timestamp: Unix 时间戳
- proof: Proof 结构，出块人签名
- commit: Commit 结构，Chain 处理结果
- height: uint64 块号
BlockBody 结构
- transactions: 交易列表
Commit 结构
- stateRoot: Keccak 256-bit，状态 root
- transactionsRoot: Keccak 256-bit，交易列表 root
- receiptsRoot: Keccak 256-bit，交易回执 root
Transaction
Transaction 结构
- to: 160-bit address；如果为空表示创建合约
- content: bytes，交易 data
- valid_until_block: 交易超时设置
- signature: bytes，签名
- crypto: 签名类型