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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。
1 u. d& a9 a( `- u; e2 h type Event struct {+ n: K  i- i; D% r  [
Transactions [][]byte //the payload
2 U5 \3 f5 ~/ A) W, z9 _selfParent string3 o( b5 z7 N' n- ]7 ]; \. H
otherParent string
  \( T7 K( ?; R3 ECreator []byte //creator’s public key
) ]( B( x& T( c& U# F! c9 e7 ~2 ^+ OTimestamp time.Time //creator’s claimed timestamp of the event’s creation
3 K$ [6 f- A+ a7 t1 troundReceived *int$ ^2 w, f( K; J, d2 `- J; {
consensusTimestamp time.Time+ u7 K& f( z3 W4 `3 m- D
}, V& u0 ~" A0 G0 K
( z+ d# ^. H" l5 j

) M  C$ x$ R9 [, a    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。0 v+ ]" h2 f/ i0 T

3 V" U" V' D$ q' `    接下来我们来看看具体的共识过程: |" F  |+ d: J0 ]/ A8 d7 i$ h
6 T8 a% M+ |! @! t& L
    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)。
, [5 M: s$ l) c0 H& B6 O2 ?0 ~9 Y# }4 M$ o& a
    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。
& Y% J9 F1 d8 V9 U7 s2 t
2 z9 R. L/ L1 O% a4 T2 Q    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。
, l. k  b& _: i& a% _
: R/ m* y3 |! a* s1 g& W    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。
2 m. L. a' l4 _1 H$ l5 D/ K# c- h
" g1 |" D" _+ V, a9 ^* K, @3 p    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 |0 l7 Z- N! i- ]3 _, k$ t3 c( A1 {+ B& I2 p( d4 J( X$ }9 x
    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 d7 B/ l/ B. W5 \6 ?5 c0 o. Z
1 W# \. L4 X. v7 k+ v) g" L# P+ `
    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。
) f2 F, z. B0 G% T3 S# G$ l# h  x
    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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