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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。- ?% d/ Q4 C( ^/ j9 P
type Event struct {: W& N9 K0 x8 l* s4 C* h
Transactions [][]byte //the payload6 K" a2 r$ d& X$ }# A. U( B
selfParent string
6 J. G, ?8 B* O" F+ F# |otherParent string; x; T% E% M% I
Creator []byte //creator’s public key
9 o* B" M$ O" T& iTimestamp time.Time //creator’s claimed timestamp of the event’s creation
! J" v. x% p- V: K% ZroundReceived *int. {1 w# G1 W2 U2 v# f
consensusTimestamp time.Time* u  V. [. P- G: c) a) @, d
}0 ^) |* U4 q% R8 q8 s. p! O

1 A! `' [# W0 t- o" B5 u! }" e! q4 H  m
    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。
$ W; b6 U) R4 V3 D
, A7 }$ @) h! o$ c6 [    接下来我们来看看具体的共识过程. A$ t" _. T' n1 ]; q# n0 Q  |) H

. z' y5 A! H4 {    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)。; m3 U) I; |8 @8 W

- W) i/ M5 u! R" N  H    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。$ @4 J7 [3 F$ B. r  P
8 m" i" \, t" ]) q0 n' c
    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。
3 d1 Q9 N4 M" C' f2 K2 I* o1 H  F; u7 o
  T$ ~' |4 @; X9 _; 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。
) S& e4 g% s1 Y6 B2 L4 J3 p8 q1 ^
0 F) e# O6 ]/ w0 O* e    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。
# Q5 ?4 B6 i+ J5 E3 T% E! e; N# \0 M7 ^( ?$ k- P: R
    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 B% ]& g- y% Q# }9 x3 p: {

$ E8 O$ e9 i& G1 u; q9 @; w    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。* A/ ~& h0 ]% d6 ^9 {& v9 w# f
/ x2 [" M# ~0 m0 N* {
    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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