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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。+ _& u/ W  [! `$ u
type Event struct {
" Q* C* k0 X* O: I7 yTransactions [][]byte //the payload
3 i7 Z& ]6 X9 p2 |, ]selfParent string9 x4 |2 W: y1 t- V8 [
otherParent string
0 d2 Z( h2 g2 s. S, J  nCreator []byte //creator’s public key. q; f0 ]7 s/ [: R/ I7 V7 x1 S; F
Timestamp time.Time //creator’s claimed timestamp of the event’s creation) ]* e  ]/ i- }1 ]. H7 P- L% G2 j
roundReceived *int7 x' h+ ]* m# P3 h
consensusTimestamp time.Time
0 {3 |% o* E0 o( S) k, M}
- ]4 P# v6 p2 I' z# n4 O( A / L4 B" Z5 v- X( d) ^

/ }& \0 p& N. C    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。2 s0 F+ P- p/ j+ m! v) V

* w& }7 m! n5 e+ X5 K5 l    接下来我们来看看具体的共识过程
( R' d' S9 A9 }
0 w  u; x' ~# L" |9 S) E3 A( U    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)。
; A5 e2 ]( s, I9 m' `; Q3 F4 i8 M# W! W$ d6 B9 r
    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。
  x) a7 {3 f0 O; v4 V$ r
$ I: ]' F+ O* W! |4 l: ]# ~- t4 R    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 B) `2 V, n7 q, e& C: n3 `8 `* ?4 J

/ n* @% i% k. B, x2 ?& f    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。
! |; |4 L+ w6 ^; Z0 t& ?9 r1 u( U0 d8 I! p1 @2 j
    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 s) f- B& @5 e; \! t/ w$ u
+ p) {, U; n' |    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 |( \& b- w0 [9 j2 }* m/ ^# v, j+ e) z( `6 H
    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。
% x9 T9 p$ i/ @: R/ j# b, n7 P
% A' L. l8 N6 ?$ T    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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