交易流水线

交易流水线处理从创建到最终确定的完整生命周期。

概览

用户/SDK
  │ 构建 + 签名（Ed25519）
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JSON-RPC（savitri_sendRawTransaction）
  │ 十六进制解码 → bytes_to_raw_tx
  ▼
内存池准入
  │ 无状态守卫 → 有状态守卫
  ▼
SIMD 批量评分
  │ fee * 0.7 + class_priority * 0.3
  ▼
区块提议者（drain_for_block_production）
  │ 按评分取前 N 名，按每个发送方 nonce 排序
  ▼
区块生产
  │ 计算 tx_root、state_root
  ▼
Gossipsub 广播（/savitri/block/1）
  │
  ▼
BFT 投票（2f+1 法定人数）
  │ 区块接受证书
  ▼
RocksDB 提交
  │ CF_BLOCKS、CF_TRANSACTIONS、CF_ACCOUNTS
  ▼
最终确定

交易格式

规范签名消息

from（十六进制字节）|| to（十六进制字节）|| amount（u64 小端序）|| nonce（u64 小端序）|| fee（u128 小端序）

此消息经 SHA-256 哈希后，使用 Ed25519 签名。

线路格式（raw_tx_hex）

from_hex_bytes || to_hex_bytes || amount_le_u64 || nonce_le_u64 || fee_le_u128 || pubkey（32B）|| signature（64B）|| data（可选）

以十六进制编码字符串形式提交给 savitri_sendRawTransaction。

内存池准入

无状态守卫（无需访问存储）

1. 签名格式验证（64 字节 ed25519）
2. 公钥格式验证（32 字节 ed25519）
3. 针对消息哈希的签名验证
4. 交易大小限制

有状态守卫（需要访问存储）

1. Nonce 检查：tx.nonce >= account.nonce（间隙容忍最大 5000）
2. 余额检查：account.balance >= tx.amount + tx.fee
3. 配额检查：按类别和每发送方的限制

交易类别

类别	优先级	最大配额
FederatedUpdate	1.0（最高）	50,000
Financial	0.8	50,000
IoTData	0.5	100,000
Governance	0.7	50,000

配额系统

• 按类别限制：Financial 50K，IoT 100K，Global 100K
• 每发送方上限：每个发送方最多 512 笔待处理交易
• 公平排空：drain_fair_batch() 遵守配额并调用 record_removal()

SIMD 评分

调度器使用 SIMD 优化批量计算对交易进行评分：

score = fee_normalized * fee_weight + class_priority * class_weight

默认权重：fee_weight = 0.7，class_weight = 0.3。

SIMD 实现

架构	指令集	通道数	阈值
x86_64	AVX2 + FMA	4 个双精度	32 笔交易
ARM（aarch64）	NEON	2 个双精度	32 笔交易
回退	标量	1	始终

对于批量小于 32 笔的交易，使用标量计算（SIMD 初始化开销超过收益）。

评分缓存

LRU 缓存避免对跨区块仍留在内存池中的交易重复计算评分。

自适应权重

启用 adaptive_weights 特性标志后，权重将根据以下条件动态调整：

• 内存池中的手续费分布
• 类别多样性
• 历史吞吐量

区块生产

当选提议者执行以下步骤：

1. 调用 drain_for_block_production(max_block_txs)
2. 获取按评分排序的前 N 笔交易
3. 使用 pending_nonces 跟踪运行 final_validation（防止陈旧 nonce 拒绝）
4. 计算交易根："TXv1" 叶节点标签，滚动累加器
5. 计算状态根："STATEv1-LE" 种子，字典序快照
6. 使用 Ed25519 签署区块
7. 通过 gossipsub 广播

Nonce 处理

• final_validation 为已排空但未提交的交易跟踪 pending_nonces HashMap
• 冷启动修复：当 storage_nonce=0 且 pending_nonces=0 时，接受最低可用 nonce
• Nonce 重置：当本地 nonce > storage_nonce + 200 时，交易生成器重置

存储

已提交的区块存储在 RocksDB 列族中：

列族	键	值
CF_BLOCKS	高度（u64 小端序）	区块（bincode）
CF_TRANSACTIONS	tx_hash	交易（bincode）
CF_ACCOUNTS	地址（32 字节）	账户（bincode）
CF_METADATA	"chain_head"	最新区块（bincode）

余额为 0、nonce 为 0 的空账户不会被持久化存储。