Libraprotocol的邏輯數(shù)據(jù)模型是什么

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Libra protocol簡(jiǎn)介

Libra區(qū)塊鏈本質(zhì)上是一個(gè)加密數(shù)據(jù)庫(kù)，這個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)是通過(guò)Libra protocol來(lái)維護(hù)的。所以Libra protocol是Libra區(qū)塊鏈的核心。

Libra protocol的核心是賬戶，resources和module.

數(shù)據(jù)庫(kù)主要存儲(chǔ)可編程的resources賬本，比如：Libra coin。這些resources是由定義的module來(lái)約定的，這些module也存儲(chǔ)在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

resources屬于賬戶，并通過(guò)公鑰加密來(lái)認(rèn)證。

帳戶可以代表系統(tǒng)的直接最終用戶，也可以代表實(shí)體，例如
代表用戶的保管錢包。

帳戶所有者通過(guò)sign transactions來(lái)使用帳戶內(nèi)的資源。

下面是一個(gè)client和validators使用libra protocol進(jìn)行交互的例子：

1.client request

2.proposes transactions

3.execute the transactions

3.execute the transactions

4.vote

5.responses

client

leader

other validators

具體分析一下每個(gè)步驟：

1. 驗(yàn)證器維護(hù)數(shù)據(jù)庫(kù)并處理客戶提交的交易，以將其包括在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

2. 驗(yàn)證者使用分布式共識(shí)協(xié)議來(lái)保證交易的提交。驗(yàn)證者不是不斷輪動(dòng)的。當(dāng)驗(yàn)證人擔(dān)任領(lǐng)導(dǎo)者時(shí)，它會(huì)提出交易，包括直接由客戶提交給的他的交易以及通過(guò)其他驗(yàn)證者間接提交給其他驗(yàn)證者的交易。3. 所有驗(yàn)證程序執(zhí)行交易并形成包含經(jīng)過(guò)身份驗(yàn)證的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):新的賬本的歷史記錄。

3. 作為共識(shí)協(xié)議的一部分，驗(yàn)證者對(duì)該數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的驗(yàn)證者進(jìn)行投票。

4. 作為在版本i上提交事務(wù)Ti的一部分，共識(shí)協(xié)議在版本i的數(shù)據(jù)庫(kù)完整狀態(tài)上輸出一個(gè)簽名-包括其整個(gè)歷史記錄來(lái)作為對(duì)來(lái)自客戶端的查詢的驗(yàn)證響應(yīng)。

客戶端可以向驗(yàn)證器發(fā)出查詢，以從數(shù)據(jù)庫(kù)讀取數(shù)據(jù)。 由于數(shù)據(jù)庫(kù)已通過(guò)身份驗(yàn)證，所以可以確?？蛻舨樵冺憫?yīng)的準(zhǔn)確性。

此外，客戶端可以選擇通過(guò)同步驗(yàn)證者的交易記錄來(lái)創(chuàng)建整個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)的副本。

在創(chuàng)建副本時(shí)，客戶端可以驗(yàn)證驗(yàn)證者是否正確執(zhí)行交易，從而提高了系統(tǒng)的可靠性。 其他客戶端可以從持有副本的客戶端讀取數(shù)據(jù)，方式與從驗(yàn)證程序讀取客戶端的方式相同。 為了簡(jiǎn)單起見(jiàn)，本文其余部分假設(shè)客戶端直接查詢驗(yàn)證器而不是副本。

邏輯數(shù)據(jù)模型

Libra區(qū)塊鏈的所有數(shù)據(jù)都存儲(chǔ)在一個(gè)單一的帶版本的數(shù)據(jù)庫(kù)中。數(shù)據(jù)庫(kù)的版本號(hào)是由一個(gè)無(wú)符號(hào)的64-bit的整數(shù)來(lái)表示。這個(gè)整數(shù)是系統(tǒng)目前執(zhí)行的交易個(gè)數(shù)。

假如在某個(gè)版本i，數(shù)據(jù)庫(kù)包含元組(Ti,Oi, Si)，其中Ti表示交易，Oi表示交易的輸出，Si表示版本的賬本狀態(tài)。

假如版本執(zhí)行了一個(gè)Apply函數(shù)，那么這元組的意思就是：在賬本狀態(tài)Si-1執(zhí)行了一個(gè)Ti交易，產(chǎn)生了一個(gè)輸出Oi，和一個(gè)新的賬本狀態(tài)Si。

簡(jiǎn)單說(shuō)就是如下的公式：
Apply(Si?1, Ti)->?Oi, Si?.

Libra協(xié)議使用Move語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)這個(gè)Apply功能，我們會(huì)在后面的文章中介紹。本章我們主要講解版本數(shù)據(jù)庫(kù)的交易和查詢功能。

賬本狀態(tài)

賬本狀態(tài)是Libra區(qū)塊鏈的基礎(chǔ)，他包括每個(gè)用戶在不同版本的狀態(tài)。 每個(gè)驗(yàn)證者都可以獲取最新的分類賬本狀態(tài)。

賬本結(jié)構(gòu)為鍵值存儲(chǔ)，可將帳戶地址鍵映射到帳戶值。 賬戶
在分布賬本狀態(tài)下，是已發(fā)布的Move資源和模塊的集合。 其中Move資源存儲(chǔ)數(shù)據(jù)值，模塊存儲(chǔ)代碼。

在賬本初始化的過(guò)程中，我們會(huì)創(chuàng)建一部分內(nèi)置的賬戶。

賬戶地址

賬號(hào)地址是一個(gè)256-bit的值。用戶可以在本地創(chuàng)建公私鑰對(duì)，然后將公鑰的加密hash值作為賬戶的地址。這里要注意的是，這個(gè)賬號(hào)地址只有發(fā)生交易的時(shí)候才會(huì)被創(chuàng)建（比如有Libra幣被發(fā)送到這個(gè)地址的時(shí)候）。

賬戶創(chuàng)建之后，用戶就可以使用私鑰簽名來(lái)使用這個(gè)賬號(hào)來(lái)發(fā)送交易。用戶可以在不更換賬號(hào)地址的情況下，來(lái)更換或者輪循私鑰。

如果你愿意，一個(gè)用戶可以創(chuàng)建無(wú)限多個(gè)賬戶。

Resource

之前講到了狀態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)是一個(gè)key-value形式的結(jié)構(gòu)。key就是account的地址，value可以是resource也可以是module。

每一個(gè)resource都有一個(gè)由module聲明的類型。resource的類型包含類型的名字和定義該類型的module的名字和地址。

假如我們有兩個(gè)賬戶：Ox12和Ox34. 在Ox12中定義了一個(gè)module：Currency，在這個(gè)module中定義了一個(gè)type T。那么這個(gè)類型的名字就叫：Ox12.Currency.T。

這個(gè)類型的名字是唯一的，即使你在其他的賬戶中使用這個(gè)類型。比如我在Ox34中使用了這個(gè)類型，那么可以從Ox34中這樣獲得該resource： 0x34/resources/0x12.Currency.T.

這樣設(shè)計(jì)的目的是讓所有的資源類型都有一個(gè)統(tǒng)一的名字。

Module

Module主要是使用Move字節(jié)碼來(lái)聲明資源和procedures。和資源一樣，Module也是通過(guò)賬戶地址來(lái)定位的，比如上面的Currency Module的標(biāo)志就是：Ox12.Currency。

在當(dāng)前的Libra版本中，Module是不可更改的。一旦該Module在賬戶中聲明之后，就不可以刪除和更改，除非進(jìn)行硬分叉。這個(gè)限制可能在未來(lái)的版本中發(fā)生改變。

交易

客戶端通過(guò)提交Transaction來(lái)更新Libra區(qū)塊鏈。通常來(lái)說(shuō)Transaction包含一個(gè)交易腳本和交易腳本所需要的參數(shù)。

驗(yàn)證者使用當(dāng)前賬本狀態(tài)和交易腳本的輸入產(chǎn)生一個(gè)固定的輸出結(jié)果。賬本的狀態(tài)只有當(dāng)交易被共識(shí)提交之后，才會(huì)生效。

交易輸出

執(zhí)行一個(gè)交易Ti會(huì)產(chǎn)生一個(gè)新的賬本狀態(tài)Si，執(zhí)行結(jié)果代碼（執(zhí)行是否成功），使用的gas，和event列表。

事件

事件列表是通過(guò)執(zhí)行事務(wù)產(chǎn)生的一系列副作用。Move代碼
在事件structure中出發(fā)時(shí)間。 每個(gè)事件都與唯一鍵相關(guān)聯(lián)，
通過(guò)這個(gè)唯一鍵，可以確定發(fā)出事件的結(jié)構(gòu)以及有效payload（有關(guān)事件的詳細(xì)信息）。

一旦在共識(shí)協(xié)議中達(dá)成交易，交易產(chǎn)生的事件會(huì)被添加到賬本歷史中，并在相應(yīng)的事件中提供成功執(zhí)行的證明。 例如，一個(gè)
付款交易會(huì)產(chǎn)生一個(gè)事件，使接收者可以確認(rèn)已付款收到并確認(rèn)付款金額。

看起來(lái)好像Event是多余的，因?yàn)槌瞬樵兘灰桩a(chǎn)生的事件以外，客戶端還可以通過(guò)查詢blockchain是否包含該交易來(lái)確定。

但是這很容易出錯(cuò)，因?yàn)榘琓i并不意味著成功執(zhí)行（例如，
gas用完后可能會(huì)被打斷）。 在交易可能失敗的系統(tǒng)中，
event中的證據(jù)，不僅表明特定交易已執(zhí)行，而且已成功完成
完成了預(yù)期的效果。

交易只能生成events,他們并不能讀取event，這樣的設(shè)計(jì)是為了讓交易關(guān)注與最新的state信息，而不是歷史的event信息。

賬本歷史

賬本歷史按順序存儲(chǔ)著提交和執(zhí)行的交易及其相關(guān)聯(lián)的事件。賬本歷史主要是用來(lái)保存記錄，讓大家知道最新的賬本狀態(tài)是怎么計(jì)算出來(lái)的。

和其他的區(qū)塊鏈不一樣的是，Libra賬本歷史并沒(méi)有交易塊的概念，在邏輯數(shù)據(jù)模型中，交易是順序執(zhí)行的，并不需要區(qū)分到底這個(gè)交易在哪個(gè)塊里面。

雖然驗(yàn)證者不需要賬本歷史來(lái)產(chǎn)生新的賬本狀態(tài)，但是客戶端可以使用這個(gè)賬本歷史來(lái)驗(yàn)證和查詢相應(yīng)的交易信息。

驗(yàn)證者通過(guò)查詢歷史賬本來(lái)告訴客戶端之前的賬本狀態(tài)，交易和相應(yīng)的輸出。

客戶可以通過(guò)在在歷史賬本狀態(tài)上重新執(zhí)行特定的交易，通過(guò)驗(yàn)證輸出的結(jié)果和執(zhí)行后的賬本狀態(tài)來(lái)驗(yàn)證該交易是否被正確的執(zhí)行。

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當(dāng)前標(biāo)題：Libraprotocol的邏輯數(shù)據(jù)模型是什么
URL地址：http://bm7419.com/article44/gijsee.html

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