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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。* N# Y6 V+ c9 M. a2 J9 O
type Event struct {* m$ G2 w( \% p- U4 ^1 ^7 k& O
Transactions [][]byte //the payload* c2 S1 v  I. ^1 h  Y
selfParent string. ~4 V( h6 b- J" ]* X5 v; `" u
otherParent string! w- c3 {& o" P) {4 V$ d
Creator []byte //creator’s public key
8 \9 I+ i( q5 D5 ^Timestamp time.Time //creator’s claimed timestamp of the event’s creation
7 v0 p  ?  s# [) G% J# C! m' l/ @roundReceived *int
! |' b/ O2 d, h! o" GconsensusTimestamp time.Time# t& U5 z  E: K+ Z
}: y! D  }: ~0 l8 h9 l/ B

9 d' p: Y4 ^' g6 D, r
% ?2 R' B3 ~6 p( E# R    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。) E& d: B1 Q+ C

2 ~8 B: J- O' D+ u$ ?    接下来我们来看看具体的共识过程
' ]# w1 p3 d0 |1 [7 y' N( b$ B7 A
% c% a& J8 g8 T6 [3 n' t: H    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)。
( g" A2 v" }! y- K  Q4 _3 P4 b
1 N7 _  M1 ?4 P" O' N    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。
& e0 n3 S% _, r0 |4 i7 J/ f# d# [6 b6 ]) ]
    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。
( ]. U& H0 A% c' o# t
' }- @  n6 O+ D+ y, h/ J    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# O+ M! S" x* j( b
8 y* N  j8 ]2 v    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。, P: j8 Q& a9 P  P* r% p- B
0 I0 m1 q5 E# z  _6 H
    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。3 E6 z( ~; E9 |3 @

* o9 B6 @2 r6 s" S6 M    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。
( J4 ^0 n/ D4 n1 |+ b% H! i' n: p1 S0 W3 e# P
    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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