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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。( W' b' M" c; ~3 O3 t+ }7 \( _
type Event struct {
" L( s6 f4 d- @; q8 b3 b, z* o  tTransactions [][]byte //the payload
( @+ [/ U; l6 \( P2 q& FselfParent string+ O8 W0 V$ r4 ~/ K* @- b
otherParent string
9 {) m& m2 N% e5 VCreator []byte //creator’s public key
' l0 Q1 E( t: [7 A/ e* H. M. HTimestamp time.Time //creator’s claimed timestamp of the event’s creation0 G  E7 c& S$ L  _" I
roundReceived *int/ @( K" x8 r1 m- }  y' ^3 r
consensusTimestamp time.Time
: L( m3 U  ^7 G, K6 c}
* z; t2 U5 D; V/ c7 U ) D& Q- ?1 A3 w) M1 c4 C
( {1 O; N& a/ e& T6 l
    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。( r5 C/ E! s# D; o" b! _

! p- `" X. q3 B    接下来我们来看看具体的共识过程
! S$ q" U$ M2 k$ I% K' b8 O4 A: I9 I8 p1 U, B
    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)。
* @. Y1 G0 c; b9 h/ K" x+ _4 M; J( w- V, l/ ]
    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。8 ]. S! i- f) g, v

8 n. r& Z2 T, @, T0 d, X7 Y    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。+ {5 I( A0 P. F

' h. G0 H: u( @; |' _    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。% ^, M  c/ b9 X# `' r9 p

7 ^. s4 z( p# q9 d    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。9 q+ U7 a, ?5 V% ~+ z
8 b7 E& w9 G$ w
    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。
% @" e* h: ~) k3 L' p7 i' r. p2 s5 B5 r
    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。
! g% I  S; P/ V% l- `, b: e9 h/ L# s( G) h$ y% w; ^
    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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