听 GPT 讲 Go-Ethereum 源代码 (10)_以太坊交易验证源码函数-优快云博客

本文链接：https://blog.youkuaiyun.com/techdashen/article/details/136787646

分享更多精彩内容，欢迎关注！

File: core/txpool/validation.go

在go-ethereum项目中，core/txpool/validation.go文件的主要作用是处理交易池中的交易验证。该文件中包含了一些结构体和函数，用于定义和执行交易验证的逻辑。

ValidationOptions结构体：该结构体定义了交易验证的选项，例如是否启用签名验证、是否启用Nonce验证、是否检查Gas上限等。
ValidationOptionsWithState结构体：该结构体继承了ValidationOptions，并添加了一个State字段，用于存储区块链的状态。
ValidateTransaction函数：该函数用于验证一个未签名的交易，并返回验证结果。它接受一个交易和ValidationOptions作为参数，在验证过程中根据选项的设定进行相应的验证操作，如检查交易的Nonce是否正确、检查交易的Gas上限是否合理等。
ValidateTransactionWithState函数：该函数功能与ValidateTransaction函数相似，但它接受一个已签名的交易和ValidationOptionsWithState作为参数。在验证过程中，除了执行ValidateTransaction函数的验证逻辑外，还会通过State字段获取区块链的状态，以进行更加全面的验证。

这些函数和结构体的作用是确保交易池中的交易是有效的和合法的，以防止恶意交易对网络的影响和损害。它们使用了选项来控制验证策略，并与区块链的状态进行交互，以确保交易的正确性和安全性。

File: core/bloombits/matcher.go

在go-ethereum项目中，core/bloombits/matcher.go文件的作用是实现了一个用于匹配布隆过滤器的匹配器。

这个文件中定义了一些重要的结构体和函数，让我们一一介绍它们：

bloomIndexes：该结构体定义了一组布隆过滤器索引。它维护了一组索引，用于跟踪要匹配的布隆过滤器的位置。
partialMatches：该结构体用于存储匹配的部分结果。当匹配器找到与某个布隆过滤器匹配的子集时，它会存储这个子集，以便在稍后进行匹配。
Retrieval：该结构体用于存储已检索的结果。当匹配器已经检索完整的布隆过滤器时，它会存储该结果。
Matcher：该结构体是匹配器的核心。它维护了一些状态变量和数据结构，用于对布隆过滤器进行匹配。
MatcherSession：该结构体表示匹配器的会话。它包含了执行匹配所需的所有数据和状态，并且与一个特定的布隆过滤器集合相关联。

接下来，我们来看一些重要的函数：

calcBloomIndexes：该函数用于计算要匹配的布隆过滤器的索引。它接受一个布隆过滤器集合和一个布隆过滤器，然后返回一个布尔数组，表示哪些布隆过滤器需要匹配。
NewMatcher：该函数用于创建一个新的匹配器。它接受一个布隆过滤器集合，并返回一个新的匹配器实例。
addScheduler：该函数用于将一个匹配器会话添加到匹配器中。它接受一个匹配器会话作为参数，并将其添加到匹配器的会话列表中。
Start：该函数用于启动匹配器。它会创建多个协程，来处理匹配过程。
run：该函数是匹配器的主要执行循环。它会从待处理队列中获取布隆过滤器，然后进行匹配操作。
subMatch：该函数用于处理匹配的细节操作。它接受一个布隆过滤器和一个匹配器会话，并处理与该布隆过滤器相关的匹配逻辑。
distributor：该函数用于在匹配器的多个协程之间分发待处理的布隆过滤器。它将布隆过滤器分发给空闲的匹配器会话来进行匹配。
Close：该函数用于关闭匹配器。它会停止所有的匹配协程并清理所有的资源。
Error：该函数用于处理匹配器发生错误时的情况。
allocateRetrieval：该函数用于分配一个新的检索结果。
pendingSections：该函数用于获取等待处理的布隆过滤器的数量。
allocateSections：该函数用于分配一个新的布隆过滤器区块。
deliverSections：该函数用于将一个布隆过滤器区块添加到待处理队列中。
Multiplex：该函数用于匹配器的多路复用。它接受匹配器和一个布隆过滤器的集合，并返回满足匹配条件的布隆过滤器。

File: core/vm/stack_table.go

在go-ethereum项目中，core/vm/stack_table.go文件的作用是定义了用于控制EVM（以太坊虚拟机）堆栈的一些参数和函数。

在EVM中，堆栈是用于存储和操作数据的一种数据结构，用于存储临时计算结果和执行代码的局部状态。堆栈表(stack_table)中定义了一些与堆栈相关的参数和函数。

minSwapStack和maxSwapStack是两个函数，它们用于在EVM堆栈中执行swap指令时，控制交换元素的最小和最大数量。swap指令用于交换堆栈上两个元素的位置。

minDupStack和maxDupStack是两个函数，它们用于在EVM堆栈中执行dup指令时，控制复制元素的最小和最大数量。dup指令用于复制堆栈上的一个元素。

maxStack函数用于控制EVM堆栈的最大深度，即堆栈中元素的最大数量。如果堆栈深度超过了这个限制，EVM执行将会失败。

minStack函数用于控制EVM堆栈的最小深度，即堆栈中元素的最小数量。如果堆栈深度小于这个限制，EVM执行将会失败。

通过这些参数和函数，可以对EVM堆栈的操作进行限制和控制，以保证EVM执行的安全性和可控性。

File: core/vm/jump_table.go

在Go-Ethereum项目中，core/vm/jump_table.go文件定义了虚拟机的操作表，用于执行以太坊虚拟机(EVM)中的指令集。以下是对该文件中各个部分的详细介绍：

frontierInstructionSet, homesteadInstructionSet, tangerineWhistleInstructionSet, spuriousDragonInstructionSet, byzantiumInstructionSet, constantinopleInstructionSet, istanbulInstructionSet, berlinInstructionSet, londonInstructionSet, mergeInstructionSet, shanghaiInstructionSet, cancunInstructionSet：这些变量定义了以太坊主要网络的不同版本的指令集。每个变量都是一个指令集映射表，它将操作码映射到一个执行函数。
executionFunc结构体： executionFunc结构体定义了一个EVM指令的执行函数。它包含了指令的操作码、名称、输入参数的个数以及执行函数。
operation结构体： operation结构体用于表示具体的EVM指令。它包含了指令的操作码、操作符、计算容器的偏移量和长度，以及一个布尔值，用于指示是否需要统计执行时间。
JumpTable结构体： JumpTable结构体是一个包含多个操作函数的映射表。它将操作码映射到执行函数。
validate函数： validate函数用于验证给定的操作码是否有效，并返回一个布尔值指示是否有效。
newCancunInstructionSet, newShanghaiInstructionSet, newMergeInstructionSet, newLondonInstructionSet, newBerlinInstructionSet, newIstanbulInstructionSet, newConstantinopleInstructionSet, newByzantiumInstructionSet, newSpuriousDragonInstructionSet, newTangerineWhistleInstructionSet, newHomesteadInstructionSet, newFrontierInstructionSet：这些函数用于创建不同版本的指令集映射表。它们接受一个JumpTable作为参数，并根据不同的版本和操作码设置相应的执行函数。
copyJumpTable函数： copyJumpTable函数用于创建一个给定JumpTable的副本，并返回新的JumpTable实例。

总之，jump_table.go文件定义了以太坊虚拟机的操作表和执行函数，通过映射操作码与执行函数，实现了对EVM指令的解析和执行。不同网络版本的指令集可以根据具体需求进行定义，并通过相应的函数进行创建和复制。

File: core/block_validator.go

在Go-Ethereum项目中，core/block_validator.go文件是一个核心的区块验证器实现。它负责验证区块的合法性，并确保它们符合以太坊协议规范。

在该文件中有三个结构体： BlockValidator、BlockHeaderValidator、BlockBodyValidator。它们分别用于验证区块头、区块体和整个区块的有效性。

NewBlockValidator函数：创建一个新的区块验证器实例。它初始化了各种验证器和相关的参数，并返回一个操作区块验证的对象。
ValidateBody函数：用于验证区块的交易和其他相关的区块数据。它执行一系列的验证步骤，包括验证交易的完整性、正确性、重复性和交易的签名等。
ValidateState函数：验证区块的状态转换是否符合以太坊协议的规定。它检查每个交易的输入和输出状态是否正确，并执行合适的状态转换。
CalcGasLimit函数：计算新区块的gas限制值。它通过根据以前的区块gas使用情况并根据算法来确定新的区块的gas限制。

这些函数一起协同工作，确保在区块链上添加新区块时，达到一致性和安全性。这些验证步骤保证了区块链的有效性，从而保护了以太坊网络免受各种潜在的攻击和不规范的操作。

File: core/state_prefetcher.go

在go-ethereum项目中，core/state_prefetcher.go文件的作用是提供状态预取功能。这个文件中定义了statePrefetcher结构体以及与其相关的函数。

statePrefetcher结构体是一个状态预取器，它的主要作用是在执行区块验证期间预取未来可能需要的状态。它使用异步方式从磁盘中读取和缓存账户的状态数据，从而加快后续的状态访问。

statePrefetcher结构体中包含了以下几个重要的字段：

writer：用于在验证过程中保存状态更改的接口。
db：用于访问状态数据的键值存储接口。
cache：用于缓存已经读取的状态数据。
fetch：用于执行异步状态预取的协程。
future：用于存储正在预取的状态数据的队列。

newStatePrefetcher函数用于创建一个新的statePrefetcher结构体。它接受一个writer参数，用于在验证过程中保存状态更改的接口。同时，它还创建了一个缓存和一个状态预取协程。

Prefetch函数用于启动状态预取过程。它根据给定的区块头和状态根哈希，将需要预取的状态数据添加到预取任务队列中，然后启动状态预取协程。

precacheTransaction函数用于预取交易所需的状态数据。它接受一个交易作为输入，从交易中解析出需要预取的状态数据，并将其加入到预取任务队列中。

总而言之，state_prefetcher.go文件中的statePrefetcher结构体和相关函数提供了状态预取的功能，通过异步方式从磁盘中读取和缓存账户的状态数据，以加快后续的状态访问。

File: core/rawdb/freezer_utils.go

在Go-Ethereum项目中，core/rawdb/freezer_utils.go文件是用于处理状态档案的工具文件。状态档案是在区块链中存储历史状态的一种方式，它主要用于捕捉某个固定块号的状态，以供之后的查询和分析使用。

文件中的几个函数具有以下功能：

copyFrom(source, destination)函数：用于从一个读取器(source)中复制数据到一个写入器(destination)。
openFreezerFileForAppend(filePath)函数：用于以追加模式打开指定路径的状态档案文件。
openFreezerFileForReadOnly(filePath)函数：用于以只读模式打开指定路径的状态档案文件。
openFreezerFileTruncated(filePath)函数：用于以截断模式打开指定路径的状态档案文件。这意味着如果该文件已经存在，它将被截断到零长度。
truncateFreezerFile(filePath, targetSize)函数：用于将指定路径的状态档案文件截断到指定的目标大小。这个操作主要用于删除文件的一部分。