共识算法之POA2

在上篇我们了解了POA对一个区块的认证过程，其实也就是签名过程。其核心就是判断当前签名者(signer)是否有权签名。
在POA共识中还有一个非常重要的内容就是签名者的产生，也就是投票过程，现在我们就再从源码上分析下这个过程。

以太坊geth客户端提供了一个RPC命令接口：

 >clique.propose( {ACCOUNT}, true)

这个命令的功能就是投票给ACCOUNT为签名者，如果第二个参数为false,则表示投票ACCOUNT从签名者中移除。
这个RPC接口所调用的函数在consensus/clique/api.go中:

// Propose injects a new authorization proposal that the signer will attempt to
// push through.
func (api *API) Propose(address common.Address, auth bool) {
    api.clique.lock.Lock()
    defer api.clique.lock.Unlock()

    api.clique.proposals[address] = auth
}

所以clique的proposals就是存储认证节点(signer)状态（加入或移除）的地方。在我们将投票数据存入clique.proposals后，下一步就是矿工的操作。
所以我们进入commitNewWork方法（在worker.go中），矿工开始工作的地方。在commitNewWork方法中，会调用准备区块头Prepare方法。

// commitNewWork generates several new sealing tasks based on the parent block.
func (w *worker) commitNewWork(interrupt *int32, noempty bool, timestamp int64) {
~~~~代码省略
if err := w.engine.Prepare(w.chain, header); err != nil {
        log.Error("Failed to prepare header for mining", "err", err)
        return
    }
~~~~代码省略
}

现在我们进入clique.go中的Prepare方法，这里会有对clique.proposals的处理。

// Prepare implements consensus.Engine, preparing all the consensus fields of the
// header for running the transactions on top.
func (c *Clique) Prepare(chain consensus.ChainReader, header *types.Header) error {
    ~~~代码省略
    if number%c.config.Epoch != 0 {
        c.lock.RLock()

        // Gather all the proposals that make sense voting on
        addresses := make([]common.Address, 0, len(c.proposals))
        for address, authorize := range c.proposals {
            if snap.validVote(address, authorize) {
                addresses = append(addresses, address)
            }
        }
        // If there's pending proposals, cast a vote on them
        if len(addresses) > 0 {
            header.Coinbase = addresses[rand.Intn(len(addresses))]
            if c.proposals[header.Coinbase] {
                copy(header.Nonce[:], nonceAuthVote)
            } else {
                copy(header.Nonce[:], nonceDropVote)
            }
        }
        c.lock.RUnlock()
    }
  ~~~代码省略
    return nil
}

上面代码的意思是检查clique.proposals中是否有了新的提案(propose)，如果有了新的提案（If there's pending proposals, cast a vote on them）,则开始投票。这个投票就是将该节点的投票信息记录在区块头（header)中，并广播出去，这个操作分了两步：
1.统计投票的提案(propose)地址

   // Gather all the proposals that make sense voting on
        addresses := make([]common.Address, 0, len(c.proposals))
        for address, authorize := range c.proposals {
            if snap.validVote(address, authorize) {
                addresses = append(addresses, address)
            }
        }

遍历所有的提案(proposals)，统计地址存入addresses中。
2.组装提案信息到区块头(heaer)中

 // If there's pending proposals, cast a vote on them
        if len(addresses) > 0 {
            header.Coinbase = addresses[rand.Intn(len(addresses))]
            if c.proposals[header.Coinbase] {
                copy(header.Nonce[:], nonceAuthVote)
            } else {
                copy(header.Nonce[:], nonceDropVote)
            }
        }

这里随机挑选了一个投票节点的地址赋值给区块头的Coinbase字段,并把提案(proposals)内容赋给了header.Nonce字段。
这里的两个值nonceAuthVote和nonceDropVote分别表示授权签名者和移除签名者的两个常量在clique.go文件中。

// nonceAuthVote和nonceDropVote常量的声明与初始化
nonceAuthVote = hexutil.MustDecode("0xffffffffffffffff") // 授权签名者的必要随机数
nonceDropVote = hexutil.MustDecode("0x0000000000000000") // 移除签名者的必要随机数

在这里，等这个区块组装完毕，并被矿工成功出块，则这个提案(proposals)就会被记录在区块链上。

我们这篇就写到这里，这篇主要介绍的提案的过程,也就是发起投票的过程，关于这次投票如何生效，我们下篇介绍，呵呵。。。。