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