cosmos中最重的一部分就是跨链通信，在上文提到过，跨链是通过IBC协议来实现的.cosmos中交易分为两种：普通交易和跨链交易。普通交易基本局限在各个区块链的交易方式中，在Basecoin中已经提供了基础的转帐功能供使用；跨链交易主要由IBC协议来实现。
一、普通交易
cosmos的普通交易和以太坊类似，也是一个帐户模型。但是与以太坊不同的是，cosmos的交易进行了插件化的处理，也就是说，最基础最简单的交易可以使用Basecoin提供的基础函数，但是要想实现以太坊一样的丰富的交易管理就得使用交易的插件，这也是在上文中提到的Cosmos基本实现了插件化的编程。
// SendTxCommand will create a send tx and sign it with the given key
func SendTxCmd(cdc *wire.Codec) *cobra.Command {
cmd := &cobra.Command{
Use: "send",
Short: "Create and sign a send tx",
RunE: func(cmd *cobra.Command, args []string) error {
ctx := context.NewCoreContextFromViper().WithDecoder(authcmd.GetAccountDecoder(cdc))
.......
// build and sign the transaction, then broadcast to Tendermint
msg := client.BuildMsg(from, to, coins)
res, err := ctx.EnsureSignBuildBroadcast(ctx.FromAddressName, msg, cdc)
......
},
}
......
return cmd
}
// build the sendTx msg
func BuildMsg(from sdk.Address, to sdk.Address, coins sdk.Coins) sdk.Msg {
input := bank.NewInput(from, coins)
output := bank.NewOutput(to, coins)
msg := bank.NewMsgSend([]bank.Input{input}, []bank.Output{output})
return msg
}
// NewInput - create a transaction input, used with MsgSend
func NewInput(addr sdk.Address, coins sdk.Coins) Input {
input := Input{
Address: addr,
Coins: coins,
}
return input
}
// NewOutput - create a transaction output, used with MsgSend
func NewOutput(addr sdk.Address, coins sdk.Coins) Output {
output := Output{
Address: addr,
Coins: coins,
}
return output
}
普通交易比较简单，不是本次分析的重点。
二、跨链交易
1、交易步骤
IBC协议中包含了两个主要的交易类型：
IBCBlockCommitTx：发送方所在区块链的最新的区块信息。
IBCPacketTx：跨链交易本身的信息，及其在发送方链中被打包的区块信息。
其中IBCBlockCommitTx就是传送MerkleRoot到另外一条链的消息。而IBCPacketTx则传递了跨链的交易信息。也就是交易经常提到的有效载荷（payload）。而为了保证数据的安全，双方链需要创建两个队列，一进一出，用来存储入链（从对方链进来的消息）和出链（发给对方链的消息）。
当双方在路由注册后，彼此发现就可以通过路由进行跨链交易了。
它主要有以下几个步骤：
1、路由注册。
2、User A向chain1提交跨链交易（包括验证信息等），chain1执行该交易，并将交易存入outgoing队列。
3、relayer从chain1中对应test-hub的outgoing消息队列取出跨链交易，提交到test-hub。
4、test-hub执行交易，放入incoming消息队列。
此的流程和官网的白皮书略有不同，和前面交易的步骤中提到的也有区别，主要原因是代码尚未完成，按它们的计划需要明年第三季度才可能完成。所以细节有出入是正常的。
2、源码分析
在看了上面的分析之后，结合代码分析一下：
1、注册路由
func NewBasecoinApp(logger log.Logger, db dbm.DB) *BasecoinApp {
......
// add accountMapper/handlers
app.coinKeeper = bank.NewKeeper(app.accountMapper)
app.ibcMapper = ibc.NewMapper(app.cdc, app.keyIBC, app.RegisterCodespace(ibc.DefaultCodespace))
app.stakeKeeper = stake.NewKeeper(app.cdc, app.keyStake, app.coinKeeper, app.RegisterCodespace(stake.DefaultCodespace))
app.slashingKeeper = slashing.NewKeeper(app.cdc, app.keySlashing, app.stakeKeeper, app.RegisterCodespace(slashing.DefaultCodespace))
// register message routes
app.Router().
AddRoute("auth", auth.NewHandler(app.accountMapper)).
AddRoute("bank", bank.NewHandler(app.coinKeeper)).
AddRoute("ibc", ibc.NewHandler(app.ibcMapper, app.coinKeeper)).
AddRoute("stake", stake.NewHandler(app.stakeKeeper))
.......
return app
}
2、发起传送
// SendTxCommand will create a send tx and sign it with the given key
func SendTxCmd(cdc *wire.Codec) *cobra.Command {
......
// build and sign the transaction, then broadcast to Tendermint
msg := client.BuildMsg(from, to, coins)
res, err := ctx.EnsureSignBuildBroadcast(ctx.FromAddressName, msg, cdc)
......
return cmd
}
// IBC transfer command
func IBCTransferCmd(cdc *wire.Codec) *cobra.Command {
.......
// build the message
msg, err := buildMsg(from)
if err != nil {
return err
}
// get password
res, err := ctx.EnsureSignBuildBroadcast(ctx.FromAddressName, msg, cdc)
if err != nil {
return err
}
.......
return cmd
}
3、Relay传输
// IBC relay command
func IBCRelayCmd(cdc *wire.Codec) *cobra.Command {
......
cmd := &cobra.Command{
Use: "relay",
Run: cmdr.runIBCRelay,
}
.......
return cmd
}
func (c relayCommander) runIBCRelay(cmd *cobra.Command, args []string) {
//得到路由的相关信息
fromChainID := viper.GetString(FlagFromChainID)
fromChainNode := viper.GetString(FlagFromChainNode)
toChainID := viper.GetString(FlagToChainID)
toChainNode := viper.GetString(FlagToChainNode)
address, err := context.NewCoreContextFromViper().GetFromAddress()
if err != nil {
panic(err)
}
c.address = address
//循环处理路由
c.loop(fromChainID, fromChainNode, toChainID, toChainNode)
}
func (c relayCommander) loop(fromChainID, fromChainNode, toChainID,
toChainNode string) {
ctx := context.NewCoreContextFromViper()
// get password
passphrase, err := ctx.GetPassphraseFromStdin(ctx.FromAddressName)
if err != nil {
panic(err)
}
ingressKey := ibc.IngressSequenceKey(fromChainID)
OUTER:
for {
time.Sleep(5 * time.Second)
processedbz, err := query(toChainNode, ingressKey, c.ibcStore)
if err != nil {
panic(err)
}
var processed int64
if processedbz == nil {
processed = 0
} else if err = c.cdc.UnmarshalBinary(processedbz, &processed); err != nil {
panic(err)
}
lengthKey := ibc.EgressLengthKey(toChainID)
egressLengthbz, err := query(fromChainNode, lengthKey, c.ibcStore)
if err != nil {
c.logger.Error("Error querying outgoing packet list length", "err", err)
continue OUTER //TODO replace with continue (I think it should just to the correct place where OUTER is now)
}
var egressLength int64
if egressLengthbz == nil {
egressLength = 0
} else if err = c.cdc.UnmarshalBinary(egressLengthbz, &egressLength); err != nil {
panic(err)
}
if egressLength > processed {
c.logger.Info("Detected IBC packet", "number", egressLength-1)
}
seq := c.getSequence(toChainNode)
for i := processed; i < egressLength; i++ {
egressbz, err := query(fromChainNode, ibc.EgressKey(toChainID, i), c.ibcStore)
if err != nil {
c.logger.Error("Error querying egress packet", "err", err)
continue OUTER // TODO replace to break, will break first loop then send back to the beginning (aka OUTER)
}
//在此广播交易
err = c.broadcastTx(seq, toChainNode, c.refine(egressbz, i, passphrase))
seq++
if err != nil {
c.logger.Error("Error broadcasting ingress packet", "err", err)
continue OUTER // TODO replace to break, will break first loop then send back to the beginning (aka OUTER)
}
c.logger.Info("Relayed IBC packet", "number", i)
}
}
}
4、执行交易
// IBCReceiveMsg adds coins to the destination address and creates an ingress IBC packet.
func handleIBCReceiveMsg(ctx sdk.Context, ibcm Mapper, ck bank.Keeper, msg IBCReceiveMsg) sdk.Result {
......
_, _, err := ck.AddCoins(ctx, packet.DestAddr, packet.Coins)
......
return sdk.Result{}
}
5、相关的数据结构体
// MsgSend - high level transaction of the coin module
type MsgSend struct {
Inputs []Input `json:"inputs"`
Outputs []Output `json:"outputs"`
}
三、总结
通过上述的分析，可以看到，其实整个Cosmos还是处于一个非常初级的阶段，大量的相关代码都处理演进状态。所以说白皮书写得好，还得看代码进度。
不过从交易的设计角度来看，这还是有一些值得借鉴的。这里没有讨论已存在的链（如比特币，以太坊等）在Cosmos-sdk上的交易的办法，解决的方式PegZone部分以后再专门进行分析。
