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 |  ------>  | jsonRPC |  --------->  | 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 |             | jsonRPC |             | 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---> |-----+                  |                          |              
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       |                     |                      |                            |                   |                        |                          |              
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       | ----request-------> |                      |                            |                   |                        |                          |     | 
       |                     | -----forward request------------------------------------------------> |                        |                          |  reflect
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       |                     |                      |                            |                   | <-----new status------ |                          |              
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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