整体架构

概述

天玄区块链引擎使用模块化方式进行设计，方便对各个模块进行插拔和兼容。整体架构自下而上，天玄划分成基础层、核心层和网关层。

• 基础层：提供天玄引擎基础的存储、P2P网络、加密等模块和算法库。

• 核心层：实现区块链的核心功能和逻辑，分为两部分

  • 区块链核心层，提供区块链特征的数据结构、交易执行引擎和账户存储驱动

  • 互联核心层：实现区块链的基础P2P网络通信、共识机制和区块同步机制

• 网关层：面向区块链用户，提供交互的RPC接口、SDK和控制台

核心模块

共识算法

天玄实现了可大规模扩展的HotStuff算法，并对其进行异步化改进升级，实现了更高性能的吞吐量和处理速度。在单链架构中，天玄将执行和共识过程分离，实现流水线共识、执行的异步化，进一步突破了单链的性能瓶颈。

P2P网络

天玄实现了Gossip协议，提供了高效、通用、安全以及节点发现的网络通信基础功能，支持区块链消息的rpc 调用，单播和全局广播。

加密机制

天玄充分支持国产密码学算法，基于国产密码学标准，主要包括国密TLSv1.1协议、SM2签名算法、SM3消息摘要算法、SM4加密算法、国密双证书模式、国密solidity编译器。

执行引擎

天玄的可插拔执行模块目前支持EVM、JVM两种执行引擎。并且针对串行效率问题构建交易执行依赖的DAG图，实现了线性序等价的并行执行。

存储模型

天玄针对联盟链场景，对存储模型进行了优化，去除了MPT树的索引结构，减少了在执行是对MPT树的检索。底层使用LevelDB作为持久化存储引擎，以支持海量数据。

身份认证

天玄采取集中式认证体系。为联盟链构建了三级的CA准入机制：链证书 → 机构证书 → 节点证书，分别对三个级别的组织、机构的加入和退出提供验证功能。