steemd 源码分析4 witness

Witness是什么

在steem区块链的网络中，节点分为两种角色， Witness 和 非Witness 。

非Witness 是steem区块链网络的普通参与者，可以从其他节点接受数据、传播数据。

Witness 则是steem区块链网络的维持者，他们通常要保持24小时在线，是steem区块链的基石，负责区块链的收集交易、打包交易和出块工作，同时还运行着steem的经济学相关的工作。正应为他们要不断的在线、工作，会消耗一定的资金来维持服务，因此，在他们出块后会得到一定的 STEEM Power 作为回报。

在steem区块链的网络中，对 Witness 进行不停的调度，在每一调度轮次中，会抽获取投票最高的前20个 Witness 节点和一个随机抽取的 Witness 节点组成一个21节点的集合（有些地方讲的是19个投票最高的节点和1个矿工节点和1个随机节点，这是比较老的算法，从第17次硬分叉后，删除了矿工节点，投票最高的节点变为20个），在洗牌后依次负责出块，每3秒钟出一个块。如果负责出块的 Witness 节点在自己负责的时间范围内没有进行出块，不影响负责下一个时间区间的 Witness 节点进行出块，但是没有及时出块的 Witness 节点不会获得报酬并且可能被投票出局。

关于选举

每个steem用户可以给30个 Witness 进行投票。会使用steemd客户端的用户，可以通过steemd客户端进行投票。其他用户还可以在 steemit.com 网站上进行投票。

另外用户还可以设置代理投票，然后将自己投票权重转义给代理人，代理人负责投票。

出块

当用户自身成为 Witness 后，在自己节点启动时，可以开启 witness_plugin ，在启动后， witness_plugin 会启动一个 定时器 来定期调用 block_production_loop 函数来判断，是否轮到自己出块。（注意：其中判断时，会调用 get_slot_time(1) ，其意义为获取下一次该出块的时间）。如果 当前时间对应的 Witness 是自己，则进行出块 。

调度

当网络中第一个节点启动后，会创建出一个 创世块 进行冷启动，此后在每一次接受一个新块后，都会调用 update_witness_schedule 进行一次调度的更新。 当当前块高度能被21整除时 ，意味着，一个调度周期的结束。其会重新挑选出一批 Witness ，进行下一周期的出块。这里同时意味着，如果在一个周期内有 Witness 没能成功出块时，会有一些 Witness 在一个调度周期内能出块多次。 我认为这是一个BUG，因为在同一个周期内， Witness 之间收益是不相等的 。

当一个周期开始是， 首先按投票数进行排序，取出投票数最高的20个节点 ，然后 根据虚拟调度时间来选取一个备份节点 。选取好足够节点后，然后进行 洗牌 。

同时再调度的过程中，还会计算一些基本数据，比如：

• 选中的 Witness 中， 主流版本 是什么，因为steem是通过硬分叉进程升级的，不同版本的各种逻辑会有不同，当某些策略可能需要等到网络中的多数 Witness 都升级到某个版本后才能开始生效，因此在每一轮调度中，都会刷新当前的主流版本。
• 更新一些与 Witness 相关的 经济学数据

总结

可以看出与 Witness 相关逻辑都比较简单，加起来一共可能只有几百行代码而已，整体上跟最前面算法描述一致，没有特别多的细节需要注意。

注意 :在调度与出块之间存在数据竞态，出块时可能访问的已经释放的内存，从而崩溃。

附录