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比特池塘 区块链技术 正文

DAG的算法逻辑

chespher
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假设有网络中有4个节点(A,B,C,D),每个节点都发送一笔交易,交易被包含在一个event里gossip到其他节点,一次gossip会把本节点的所知道的对方不知道的交易随机发送给其他节点,每个节点维护一个完整的图谱,通过投票算法,最后对每个event打一个时间戳,讲解具体逻辑前,我们先看一下event的数据结构。* z2 E0 I9 q# g6 f0 s
type Event struct {+ w; S0 {: F/ _% f9 L
Transactions [][]byte //the payload
9 u4 I; h+ E. {! o: xselfParent string
) m+ ?2 M. I: CotherParent string
5 m$ }: T" w3 Q$ o) D; I8 V* gCreator []byte //creator’s public key) c- c/ _* a- ^. n* C
Timestamp time.Time //creator’s claimed timestamp of the event’s creation
0 d3 I  O; u; J+ xroundReceived *int' Z# N$ W% `( u/ T
consensusTimestamp time.Time7 H+ V+ G6 g  K; g: D6 T/ \% ~* J
}5 q( s; d! @# a* j; {8 h

1 i6 k& h3 Q+ a3 b) ?0 [
, u) ~; m9 a9 N+ L4 r5 Q    Transactions字段是Event里包含的所有交易,selfParent和otherParent是该Event父Event的hash,包括了自己创建的父Event和其他节点创建的父Event,Creator是创建者的公钥,Timestamp是创建Event时的时间戳,roundRecevied是Event被第几层round里的famouswitnesses所共识的,consensusTimestamp是Event被共识时的时间戳。
+ l, w+ ?. V4 |$ B5 A6 f, o* Q9 R) N4 W# \! D3 X' M+ b
    接下来我们来看看具体的共识过程
' _+ d" ^, F. Y6 l4 y- Z# S4 X9 F- y2 O% V
    A,B,C,D在初始化时,各自创建一个rootEvent,然后B随机选择一个节点(假设选中的是D),然后B把自己所知道的D不知道的所有Events发送给D(这里只有B在一开始创建的rootEvent),D创建一个新的Event(该Event的selfParent为D的rootEvent,otherParent是B的rootEvent),然后D再随机把自己知道的Event(包括新创建的)全部发送给B,B再创建一个新的Event,这样B就知道了4个Event(自己创建的两个和D创建的两个),D知道3个Event(不包括B最后创建的)。0 |$ H+ \$ z& l- g

3 S- C5 |- G: D& I' ?" x% ^    B再随机选择A,然后把自己知道的4个Event发送给A,A创建一个新的Event,这样一直增长下去,就形成了一个图谱结构。
6 b  S+ o9 ]1 a# |8 a$ u- n5 H& T% s! S1 {
    famouswitnesses的确定,首先有几个概念我们来看一下,see和stronglysees,see就是说Event之间有祖孙关系,假设有Event(B2)和Event(A3),假设B2是A3的祖先,A3是B2的子孙,那么就说A3可以看到B2。
8 I, m9 U1 I' x
9 r  @$ L3 H: u5 y8 X' ]) E    stronglysees是两个Event之间存在祖孙关系,并且这两个Event所有相连的所有路径中所过节点和超过2/3的节点,视为其中一个Event强看见另一个Event。8 h; e, S  P* H: a! }" A: F  O$ `

3 I  i  U/ v& [. s% P. E0 u! ^    witness是一个round中的第一个Event(rootEvent都是witness),round的确定方法是,一个Event可以强看见当前round里的2/3以上witness,那么该Event的round加一。8 n# n2 T* ]) p1 }- P) Q" @7 M

& d9 v5 g/ n  \! s* f    famouswitness的确定机制是,下一层round里的witness对上一层可见的witness进行投票,再下一层round里的witness来计票,具体规则是,如果一个witness(A3)对上一层里的witness(B2)可见,那么投YES,当所有投票的witness(A3,B3,C3,D3)对被投票的witness(B2)投了YES,那么被投票的witness(B2)声明为famous,再下一层的witness(B4)对参与投票的witness(A3,B3,C3,D3)如果是强可见的,那么计票为YES,那么该投票是有效的,当有效的票数超过2/3,那么被投票的witness(B2)选为famouswitness。0 @7 w0 y, N: ^5 V6 X1 m4 o
. G- w# Y, j8 H0 c+ Y3 n  t$ i% Z
    当确定了famouswitnesses,我们就可以为events找到一个consensusTimestamp和一个roundRecevied,规则是,当一个event(X)可以被下一层round里的所有famouswitnesses看见,那么该event(X)的roundRecevied便是看见它所有famouswitnesses所在的round值,该event(X)的consensusTimestamp确定规则是,找出所有famouswitness的祖先event,并且是该event(X)的子孙的events,把这些events的时间戳排序,然后找中间的那个时间戳作为该event(X)的consensusTimestamp。* R- G- o/ _0 o0 n

- P5 ~! Q2 A/ g    被打上consensusTimestamp的event便是形成共识的event,然后根据roundRecevied对event进行排序。
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