核心機制總結

①gbtmaker

• 監聽Bitcoind ZMQ中BITCOIND_ZMQ_HASHBLOCK消息，一有新塊產生，將立即向kafka發送新Gbt
• 另默認每5秒間隔（可從配置文件中指定）主動RPC請求Bitcoind，獲取Gbt發送給kafka
• Gbt消息大小約2M，含交易列表

②jobmaker

• 同時監聽kafka KAFKA_TOPIC_RAWGBT和KAFKA_TOPIC_NMC_AUXBLOCK，以支持混合挖礦
• 接收的Gbt消息，如果與本地時間延遲超過60秒將丟棄，如果延遲超過3秒將打印log
• 可用的Gbt消息，將以gbtTime+isEmptyBlock+height來構造key寫入本地Map，另gbtHash也會寫入本地隊列
• 本地gbtHash隊列僅保存最近20條，本地gbtMap中Gbt消息有效期：非空Gbt有效期90秒，空Gbt有效期15秒，過期將清除
  ????* 有效期可從配置文件中指定
• Gbt消息如果高度低於本地Gbt高度，且本地Gbt非空，且與本地時間間隔沒超過2倍stratumJobInterval_，Gbt消息將丟棄
• 三種情況下將立即向kafka發送StratumJob：
  ???? 高度大於本地高度（即已發現新塊）
  ???? 高度與本地高度相同，但前個Job為空塊Job，但新Gbt非空塊
  ????* 達到預定的時間間隔20秒（可從配置文件中指定）

③sserver

• 接收的job延遲超過60秒將丟棄
• 如果job中prevHash與本地job中prevHash不同，即為已產生新塊，job中isClean狀態將置為true
  
  ????* true即要求礦機立即切換job
• 三種情況下將向礦機下發新job：
  ???? 收到新高度的job
  ???? 過去一個job為新高度且為空塊job，且最新job為非空塊job
  ????* 達到預定的時間間隔30秒
• 最近一次下發job的時間將寫入文件（由file_last_notify_time指定）
• 本地job有效期為300秒
• 每10秒拉取一次新用戶列表（由list_id_api_url指定），用戶寫入本地map中
• sserver最大可用SessionId數為16777214
• btcpool支持BtcAgent擴展協議和Stratum協議，使用magic_number（0x7F）區分
• 處理Stratum協議：
  
  ???? suggest_target與suggest_difficulty等價，用於設置初始挖礦難度，需在subscribe之前請求
  ???? 使用sessionID作為extraNonce1_以確保礦機任務不重復
  ???? authorize之前有15秒讀超時，authorize之後有10分鐘讀超時，10分鐘無提交將斷開連接
  ???? 初始難度為16384，或從suggest_difficulty指定，下次將一次調整到位保持10s提交share
  ????* 每個session會維護一個localJobs_隊列，隊列長度為10條
• share被拒絕的幾種情況：
  ???? JOB_NOT_FOUND，localJobs_隊列中該job已被擠出
  ???? DUPLICATESHARE，share已提交過，已提交的share會計入submitShares
  ???? JOB_NOT_FOUND，jobRepository_中job不存在，即job已過期（300秒過期時間）
  ???? JOB_NOT_FOUND，jobRepository_中job狀態為Stale，即job是舊的非新job
  ???? TIME_TOO_OLD，share中提交的nTime小於job規定的minTime
  ???? TIME_TOO_OLD，share中提交的nTime比當前時間大10分鐘
  ????* LOW_DIFFICULTY，share中提交的hash不滿足難度目標
• 處理BtcAgent擴展協議：
  ???? Agent下礦機默認難度也為16384
  ???? 使用Agent sessionID作為extraNonce2_前半部分，以確保Agent下礦機任務不重復
  ???? 礦池下發新任務時，如session為BtcAgent，將為Agent下所有礦機計算難度
  ???????? 如難度發生變更，將按難度不同，分別構造多條CMD_MINING_SET_DIFF指令一並下發處理

④blkmaker

• blkmaker可以連多個bitcoind節點
• blkmaker監聽和接收4類消息：RAWGBT、STRATUM_JOB、SOLVED_SHARE和NMC_SOLVED_SHARE
• 監聽RAWGBT目的為獲取gbtHash/交易列表，用於構建Block，gbtHash和vtxs寫入rawGbtMap_
  ????* rawGbtMap_保存最近100條gbtHash/vtxs對
• 監聽STRATUMJOB目的為獲取jobId/gbtHash，jobId和gbtHash寫入jobId2GbtHash
  ????* jobId2GbtHash保存最近120條jobId/gbtHash對
• 監聽SOLVED_SHARE目的為獲取BlockHeader和coinbaseTx
  ????* BlockHeader+coinbaseTx+vtxs構造Block
• 構造好的Block會提交連接的所有bitcoind節點

• 構造好的Block入庫，入庫字段包括：
  ???? puid、worker_id、worker_full_name、job_id、height、hash
  ???? rewards（即coinbaseValue）、size（即blksize）、prev_hash、bits、version、created_at
  ????* created_at為入庫時間非爆塊時間
  ????

  ⑤sharelogger

• 接收SHARELOG，寫入shares，每2秒寫入文件（路徑由data_dir指定）
  ???? 每天一個新文件，文件名形如：sharelog-2016-07-12.bin
  ???? 最多維護最近3天的文件句柄

⑥slparser

• 支持三種功能：
  ???? 指定Date和UID，將打印指定日期指定用戶的share信息到stdout
  ???????? UID=0時，將打印指定日期所有用戶的share信息
  ???? 指定Date但未指定UID，讀取指定日期sharelog，統計數據並寫入數據庫
  ???????? 按Worker、user、pool三個維度統計:Accept1h、Accept1d、score1h、score1d、Reject1h、Reject1d
  ???????? 數據庫僅保留最近3個月統計數據
  ???? 如果Date和UID均未指定，將監聽文件變化，讀取share並統計數據，每15秒寫入數據庫
  ????????* 同時啟動Httpd服務，開放ServerStatus和WorkerStatus

⑦statshttpd

• 監聽並接收SHARELOG，按Worker、user、pool統計acceptCount、acceptShareSec、rejectShareMin
  ???? 同時統計totalWorkerCount和totalUserCount
  ???? 延時超過1小時的SHARE_LOG將被忽略
• 每15s寫入數據庫（可由flush_dbinterval指定），每30分鐘清理過期Worker
  ???? 如果Worker超過1小時未提交share，將被置為過期狀態
  ???? 計算每個Worker的accept1m、accept5m、accept15m、reject15m、accept1h、reject1h
  ????????* 以及acceptCount、lastShareIP、lastShareTime
  ???? DROP並CREATE數據表mining_workers_tmp，Worker統計數據批量寫入mining_workers_tmp
  ???? mining_workers_tmp數據寫入數據表mining_workers
• 監聽並接收COMMON_EVENTS，獲取workerName和minerAgent，更新數據表mining_workers
• 啟動Httpd服務，開放ServerStatus和WorkerStatus

⑧poolwatcher

• 監聽StratumJob，更新poolStratumJob_，用於和第三方礦池比對
• 作為client連接第三方礦池，如收到挖礦任務，僅當接收的job高度=本地礦池job高度+1時，將構造EmptyGBT
• 如下幾種情況將丟棄從第三方礦池接收的job：
  ???? job高度與本地礦池job高度相同
  ???? job高度不等於本地礦池job高度+1，高度跳躍太大
  ????* nBits與本地礦池job nBits不同

兄弟連區塊鏈教程btcpool礦池源碼分析核心機制總結及優化思考