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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。- t- [, E5 S9 K3 k
type Event struct {
. D" c7 ]5 k0 _+ ~2 I- BTransactions [][]byte //the payload
  b0 h5 Z! L" D- T( N7 _2 I( FselfParent string
6 P  @  o$ Y$ [* ]otherParent string
& _" ~  q) g. `7 E2 ~2 _Creator []byte //creator’s public key
3 F& g" v& r; WTimestamp time.Time //creator’s claimed timestamp of the event’s creation
! ^7 n$ F3 h) r  a7 ProundReceived *int6 E! X$ {+ n. Z9 I8 _4 j: a
consensusTimestamp time.Time) y. o6 M6 t1 e+ ~4 T, x5 Y. f
}$ k0 J8 U& f7 u' C. M( z4 d

5 G$ d! h( I8 ^9 \" O4 E- J7 o- f! z. W0 c+ n3 P
    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。7 @# g& g0 c6 d' ]

7 Q1 r( X7 C6 S* \2 n, o, w# v    接下来我们来看看具体的共识过程
0 h" D! I% O+ k. u! d8 m- w5 b: Q
0 b6 a0 z9 t4 c: 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)。3 \3 `6 S) w: n
1 @1 T/ K3 u6 |$ k+ f
    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。/ m1 T( T6 k6 u: D8 v* j

% G; ]* N& K; `5 t& k    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。
: L1 m! j; A% S/ l+ ~* P) ?1 I( Z; ~/ q" F- Q  [$ S; f7 X' |7 |
    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。
% u6 e' v! T; A/ {: R/ s7 v+ m; t! e8 v3 z
    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。
% d3 c' W  f1 b5 @
! S) S5 a6 L) Q- s8 p: {' f8 I    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。
, J# K: l# _. E- [. M- j9 Q- |  O1 C' M  x8 f
    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。: |* l# m5 b  P; s1 a( j
# O, y, [, \% _' S- T9 M9 V; t0 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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