什么是TaPos

全称：Transaction as Proof of Stake，基于交易的权益证明机制。
大白话：这笔交易所基于的证明。
啥意思？
就是说，在区块链的场景当中，每一过往的笔交易都基于一个区块。因为区块链当中所有的交易都是被打包到一个个区块当中的，如果这是一笔成功的交易，那它一定是存在于某一个特定的区块当中。
另外，每一笔交易都有一个唯一的Hash，保证这笔交易的唯一性。那就破案了，这里的证明就是指：区块。

有什么实际作用

  1. 防止有不包含区块引用的交易被重放到某个分叉上，这样能避免不是该分叉的区块被添加到该分叉。
  2. 告诉用户该块是在哪个分支上面。

这个需要事先了解切链场景，才能说明这个问题。

先说分叉：

在区块链网络当中，如果同时收到相同高度的区块就，链就会分叉，你可以理解为git提交记录，从master分支中切出一个新的分叉，会有人基于这个分叉不断的提交代码。
在区块链的角度也是一样的，如果区块高度都是 1000 和 1000'，那这个时候链就会出现分叉。

在哪里用

一般在验证广播交易阶段使用。

构建交易

构建一笔交易时，会将这笔交易所需要引用的区块高度带上。
交易构建之后会被广播到对应的FullNode节点。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
private void setTransaction(TransactionCapsule trx) {
  try {
    BlockId blockId = chainBaseManager.getHeadBlockId();
    if ("solid".equals(Args.getInstance().getTrxReferenceBlock())) {
      blockId = chainBaseManager.getSolidBlockId();
    }
    trx.setReference(blockId.getNum(), blockId.getBytes());
    long expiration = chainBaseManager.getHeadBlockTimeStamp() + Args.getInstance()
        .getTrxExpirationTimeInMilliseconds();
    trx.setExpiration(expiration);
    trx.setTimestamp();
  } catch (Exception e) {
    logger.error("Create transaction capsule failed.", e);
  }
}

验证TaPos

接收到广播过来的交易后，会验证构建交易时记录的Tapos的区块高度，如果不是有资质的区块高度，就丢弃交易。

1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30

void validateTapos(TransactionCapsule transactionCapsule) throws TaposException {
  byte[] refBlockHash = transactionCapsule.getInstance()
      .getRawData().getRefBlockHash().toByteArray();
  byte[] refBlockNumBytes = transactionCapsule.getInstance()
      .getRawData().getRefBlockBytes().toByteArray();
  try {
    // 通过交易中的区块高度，到最近的区块中去查找是否存在
    byte[] blockHash = chainBaseManager.getRecentBlockStore().get(refBlockNumBytes).getData();
    if (!Arrays.equals(blockHash, refBlockHash)) {
      String str = String.format(
          "Tapos failed, different block hash, %s, %s , recent block %s, "
              + "solid block %s head block %s",
          ByteArray.toLong(refBlockNumBytes), Hex.toHexString(refBlockHash),
          Hex.toHexString(blockHash),
          chainBaseManager.getSolidBlockId().getString(),
          chainBaseManager.getHeadBlockId().getString()).toString();
      logger.info(str);
      throw new TaposException(str);
    }
  } catch (ItemNotFoundException e) {
    String str = String
        .format("Tapos failed, block not found, ref block %s, %s , solid block %s head block %s",
            ByteArray.toLong(refBlockNumBytes), Hex.toHexString(refBlockHash),
            chainBaseManager.getSolidBlockId().getString(),
            chainBaseManager.getHeadBlockId().getString()).toString();
    logger.info(str);
    throw new TaposException(str);
  }
}

总结

在去中心化的环境当中，各节点之间数据是独立的，也没有一个中心化的节点可以提供参照数据，还要保证是非切链的交易。
这样的场下，要保证刚创建的这笔交易是基于有交主链上的交易，就可以通过获取已经固化的区块，作为依据，这样就可以保证这笔交易是基于主链上的交易。