BOE功能介绍
BOE（Blockchain Offload Engine）系统是区块链卸载引擎的缩写，利用硬件FPGA的并发处理能力对区块链节点上的交易、区块等处理过程进行加速。共识算法也与BOE的伪随机序列深度结合，以保证网络内节点能够快速、稳定、安全的运行。下面分别从交易验签和伪随机序列两个方面详细介绍BOE的工作流程。
1 交易验签
在HPB中，从整体上看交易的处理流程有下面几步：
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从客户端收到交易数据
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由BOE恢复公钥，得到发送者的公钥
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根据公钥计算发送者的账户地址
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根据账户余额和Nonce验证交易的合法性
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交易合法则放入交易池等待打包入块
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入块后交易完成
图1 交易流程图
其中第二步恢复公钥为BOE的主要工作，恢复公钥的主要流程：
- 主程序将交易数据打包成网络包
- BOE从网卡接收数据
- 协议模块进行协议解析
- 根据运算类型放入对应的任务队列
- 任务调度模块将任务从队列中放到 ECC运算模块
- 重组数据包，将结果发给网卡
- 主程序接收到BOE返回的数据，解析后得到公钥
图2 BOE框图
2 共识算法随机序列
HPB的共识算法(Prometheus)与BOE的结合之处在于每一次的出块节点是通过BOE产生的伪随机序列来指定的.
其主要过程如下：
- 各节点准备生成区块
- 从前一个块头中获取Hash序列
- 根据当前的Hash送给BOE计算得到NewHash
- 根据NewHash与当前快照中的节点总数取余，得到本轮次的出块节点索引
- 如果本节点并不是上面计算得到的出块节点，那么将延时一段时间
- 如果本节点是上面计算得到的出块节点，那么马上生成区块并广播出去
- 其他节点同步到区块后，重复执行步骤 2-4 验证该区块的生成者是否为选出的出块节点
图3 BOE出块流程
其中计算随机数是BOE的主要工作，计算随机数的主要流程：
- 主程序从块头中获取当前的序列Hash，组成网络包发给BOE
- BOE从网卡接收数据
- 协议模块进行协议解析
- 根据运算类型放入对应的任务队列
- 任务调度模块将任务从队列中放到 随机序列运算模块
- 重组数据包，将结果发给网卡
- 主程序接收到BOE返回的数据，解析后得到NewHash
图4 BOE工作框图