python 区块链 开源_开源区块链Tendermint开发详解

简介

tendermint是一个开源的完整的区块链实现，可以用于公链或联盟链，其官方定位 是面向开发者的区块链共识引擎：

与其他区块链平台例如以太坊或者EOS相比，tendermint最大的特点是其差异化的定位： 尽管包含了区块链的完整实现，但它却是以SDK的形式将这些核心功能提供出来，供开发者 方便地定制自己的专有区块链：

tendermint的SDK中包含了构造一个区块链节点旳绝大部分组件，例如加密算法、共识算法、 区块链存储、RPC接口、P2P通信等等，开发人员只需要根据其应用开发接口 (Application Blockchain Communication Interface)的要求实现自己 的应用即可。

ABCI是开发语言无关的，开发人员可以使用自己喜欢的任何语言来开发基于tendermint的 专用区块链。不过由于tendermint本身是采用go语言开发的，因此用go开发ABCI应用的一个额外好处 就是，你可以把tendermint完整的嵌入自己的应用，干净利落地交付一个单一的可执行文件。

tendermint的共识算法

在技术方面，tendermint引以为傲的是其共识算法 —— 世界上第一个可以应用于公链的拜占庭 容错算法。tendermint曾于2016年国际区块链周获得最具创新奖，并在Hyperledger的雨燕(Burrow) 等诸多产品中被采纳为共识引擎。你可以点击 这里 查看其应用案例。

tendermint采用的共识机制属于一种权益证明( Proof Of Stake)算法，一组验证人 (Validator)代替了矿工(Miner)的角色，依据抵押的权益比例轮流出块：

由于避免了POW机制，tendermint可以实现很高的交易吞吐量。根据官方的说法，在 合理(理想)的应用数据结构支持下，可以达到42000交易/秒，引文参考 这里。 不过在现实环境中，部署在全球的100个节点进行共识沟通，实际可以达到1000交易/秒。

tendermint同时是拜占庭容错的(Byzantine Fault Tolerance)，因此对于3f+1个 验证节点组成的区块链，即使有f个节点出现拜占庭错误，也可以保证全局正确共识的达成。同时 在极端环境下，tendermint在交易安全与停机风险之间选择了安全，因此当超过f个验证节点发生故障时，系统将停止工作。

什么是拜占庭错误？简单的说就是任何错误：既包括节点宕机、也包括恶意节点的欺骗和攻击。

tendermint共识机制的另一个特点就是其共识的最终确定性：一旦共识达成就是真的达成， 而不是像比特币或以太坊的共识是一种概率性质的确定性，还有可能在将来某个时刻失效。 因此在tendermint中不会出现区块链分叉的情况。

tendermint vs. 以太坊

tendermint的定位决定了在最终交付的节点软件分层中，应用程序占有相当部分的分量。 让我们通过与以太坊的对比来更好地理解这一点：

在上图中，tendermint结构中的abci应用和以太坊结构中的智能合约，都是由用户代码实现的。 显然，ABCI应用大致与EVM+合约的组合相匹配。

在以太坊中，节点是一个整体，开发者提供的智能合约则运行在受限的虚拟机环境中；而在 tendermint中，并不存在虚拟机这一层，应用程序是一个标准的操作系统进程，不受任何 的限制与约束 —— 听起来这很危险，但当你考虑下使用tendermint的目的是构建专有的区块链 时，这种灵活性反而更有优势了。

事实上，tendermint留下的应用层空间如此之大，以至于你完全可以在ABCI应用中实现一个 EVM，然后提供solidity合约开发能力，这就是超级账本的 Burrow 做的事情。

课程概述

本课程适合希望开发自己的专有区块链的go语言工程师，课程内容如下：

第一章 课程简介

简单介绍tendermint的定位、特点以及对于开发者而言tendermint与以太坊的区别。

第二章 初识tendermint

tendermint本身是一个完整的区块链实现，本章介绍tendermint的主要组成部分，包括 节点软件的使用、最小ABCI应用编写以及RPC API开发接口。

第三章 应用开发模型

tendermint是一个标准的状态机复制模型的实现，因此基于tendermint的应用就是一个 标准的分布式状态机。本章通过一个分布式计数器的开发来学习基于ABCI接口的应用开发。

第四章 去中心化身份识别机制

本章介绍如何基于非对称加密技术实现去中心化的身份识别。课程的内容包括非对称密钥 的生成、身份验证原理与实现、哈希地址计算等。

第五章 案例：代币发行

代币是区块链的一种典型应用。在这一章里我们通过发行代币来进一步深入学习基于tendermint 的状态机应用的设计与实现。

第六章 代币案例：使用默克尔树

merkle树是区块链中经常使用的一种数据结构，在这一章我们将学习其原理、用途与使用方法， 并使用它增强代币案例的功能。

第七章 代币案例：使用多版本状态库

在区块链的每个高度都对应着应用状态的特定历史快照。本章介绍如何使用tendermint的 多版本状态库iavl来实现应用状态的管理。

第八章 多节点组网

本章介绍如何进行多个tendermint节点/应用旳组网。