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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。2 W. t) n6 Q5 h2 Z+ |% X
type Event struct {- ]! z9 d$ R) ?8 G: [
Transactions [][]byte //the payload/ H5 ?' {4 e- X6 A0 o9 q
selfParent string3 W- m1 W( {& B; ^; o4 ?
otherParent string
4 r( s1 D3 h  s4 x" I$ NCreator []byte //creator’s public key
1 F" o  ^  j: x$ x, T% P! xTimestamp time.Time //creator’s claimed timestamp of the event’s creation" @, ?0 k" F& e5 N3 S' d* u
roundReceived *int! d0 X" U2 Z) I! Z
consensusTimestamp time.Time
# Z8 V) A8 P9 B+ E! t9 |1 b8 N}; z9 l! r$ y: w0 z6 e

3 ^6 A. s. s& |( L  S) C
4 f8 w. G) c' d! ]: w9 G  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。
8 R- y9 S% I( Y) y0 R
0 `' o" @% a; H( f" w+ S    接下来我们来看看具体的共识过程
' G% L& S8 B% \6 ?: P0 ~! F+ y/ `3 Z
    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)。
' k3 n  K6 P1 k
1 R0 ]# Q8 ?" J1 J% G    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。
  I0 G! P: Q8 ~# r+ d$ q
" _4 P+ O* ~7 h/ H+ f' f0 M    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。
9 Q+ j' c& r+ U) @% @6 U  c
0 i- Y- A+ M0 f( z    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。3 L# G4 d8 p( C* z' f- S
: o! A! E' G- [2 Q) d; G
    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。
  [( Z. c  w; w# |+ o/ m) E6 o. l) n2 j$ b" Q
    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。
# T$ F1 u2 c/ S# \3 G9 j/ \( P1 |
    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。, J. f0 j+ T2 F6 K! B
0 a7 ?9 X1 D  D0 {: `
    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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