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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。& @' G1 w4 h+ c$ |% S& Y
type Event struct {1 i3 v% B7 Y- R
Transactions [][]byte //the payload2 u4 j7 d  h* i9 p/ e2 ?% c% r
selfParent string
9 _. a% E0 D& q! S, g  c) votherParent string* C0 q/ D" I4 m2 k" [1 P. j
Creator []byte //creator’s public key
/ N% C5 f" P  H% L2 M, FTimestamp time.Time //creator’s claimed timestamp of the event’s creation
) y0 x/ f0 W; N& a. droundReceived *int( `) ]1 F& s1 w) _
consensusTimestamp time.Time
' q$ I: b) v; {7 t* e}
6 l0 B6 l4 D) T. z- h
' t  Z0 ~1 ~. X$ w/ x& P- A# \% p( C' n
    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。
. F9 I4 h% q# a$ Q# U/ j
6 @6 m! o; C/ c. a+ m3 E+ V4 n$ ~) Q    接下来我们来看看具体的共识过程6 ]8 n3 J# b5 l
# ~! k" l: m5 D
    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)。2 |  a5 U' I/ Q' J

0 A; ^* ?6 H; @* K% a1 ?    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。  B. \, k" ~- C, M; a, N& ~

6 O% z- ~  }' V    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。) S& n! A; o( g. N7 R5 J4 i8 n

2 V! `+ H* j! _& ~" o8 w: Y, c    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 o+ L. k4 T' k
8 G/ A7 y; e% n4 O    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。3 g6 N5 j* W7 v9 i' g! B
4 V' ]" w4 x. x- d& T' 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。
# j2 m9 _: I& `# c; E' s6 p* c( u  M( g6 {; d
    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。
! e5 F6 Z- L2 k
0 L/ o" o. T- ^) k# }    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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