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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。
. H) a: S, W& \" d8 v/ T2 V/ ^ type Event struct {3 e* g1 T8 r( {% C  A* o
Transactions [][]byte //the payload; w6 F* l4 a- m$ f5 W
selfParent string0 s) w$ a6 A, R/ q6 Y
otherParent string
- X" a' G  m/ eCreator []byte //creator’s public key
/ f+ g5 B' L. rTimestamp time.Time //creator’s claimed timestamp of the event’s creation
  O: V0 `/ f) n9 N! oroundReceived *int% F  K8 p* Y1 i/ G( k# T
consensusTimestamp time.Time
. g7 z  r* U7 B8 J}# J) p5 w# F( \' D/ N, V; K

9 G1 U6 H" b( c5 ?
* K' d! I& |' g% y+ Z    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。
, g" ~5 H/ h! ?9 a" Z
+ }* V  X$ y; i; v) j# W: R    接下来我们来看看具体的共识过程
; t" N; L$ _6 L; e
" A# ?& y% R. q2 }4 s! M. B    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)。
  b8 {( V; z0 r3 ]2 n) N. e: E9 }* ~
( T$ G' Y1 ^, P6 O: o4 `    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。
* a( t2 \/ M$ H/ r2 t( r* e% N, v3 _' c( y' g
    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。& w# E5 Y9 f' f. A- v" c2 n+ e) b

9 w! h, |& x, J9 T- R) d    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。8 u' Q3 k8 a& B7 I; A! X  v0 }
" Y) w# K" Y+ j4 S1 J" |4 L, 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。
" N& M* B, x: k, q# P3 A" a$ a9 R( W9 f) _6 j' Q% z1 a
    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。9 \9 n( |* `8 F1 @- U

8 ]. }1 A8 m4 p+ j% I: R2 R8 `    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。
/ d9 f( a  u+ x+ [% |  e6 g, ]
' X/ |: r6 e3 ?. r5 {    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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