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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。( j0 \' q2 s# }& J
type Event struct {* k  Z/ `8 }. p/ v  z6 T" M
Transactions [][]byte //the payload! C$ o5 S2 J( D5 p
selfParent string8 k3 V6 |; K6 n& z) ]6 B) k
otherParent string( j  i! b  K4 i0 a( ]
Creator []byte //creator’s public key
- Z- n3 g' p# _Timestamp time.Time //creator’s claimed timestamp of the event’s creation' V0 Y8 ]% A' c6 ^, P* l
roundReceived *int5 q% Z+ U4 k! F6 w5 B7 R' V. y( h
consensusTimestamp time.Time2 ]: t/ k$ n4 w
}1 m9 W$ B6 Z* r- c

3 e+ ?; S3 W! H) d( Z/ D7 L0 b; t* L5 M
    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。1 m5 q* r. V2 A1 g

9 l+ ], y9 J3 @# f    接下来我们来看看具体的共识过程
4 F) d0 m; b4 t" e, ]: ^, p- N/ y; t& F* ~! a' M
    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)。
; E+ L# e0 x. ]# U* @! `* ~6 e
& _+ S3 Y9 g+ F7 M    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。$ P- x" j+ h3 Y, ^( q

4 {: E3 M$ r7 a5 b( T) i$ l    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。
$ D# S3 p; `0 U1 P9 l6 C. e& g: h0 Q
    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。: S9 M" r" b5 C% E5 L5 ]/ W
  N# N. o6 x& k4 J; K; a$ B( w
    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。) ]2 g) T9 ^5 j# d# ~/ s
$ @1 A) r5 J$ X( c6 l9 l
    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。. G1 E' }' u' z/ X; o. S3 e

! j9 x4 g8 E+ }* e    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。4 A3 [. c0 G  K  X5 U+ \
  N" j3 y& i7 W0 b
    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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