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    Hashgraph技術解析

    2018-6-13 23:57

    來源: 鯨準研究院 作者: 陳泓伊

    一個虛擬投票過程的例子分享


    下圖已經劃分好了各個創建輪次,圖中的DAG圖自下而上增長,關于如何劃分創建輪次后面會詳細談到,每個節點在同步到新事件后,可以立刻開始計算創建輪次。


    按照見證人的定義標記每輪次的見證人事件,如下:

    對于每一個見證人,我們需要判斷它是否是知名見證人,我們以判斷B2事件是否是知名見證人為例,根據知名見證人的定義我們需要判斷A3、B3、C3和D3事件能夠可見B2,這其實就是一個選舉過程,每一個見證人都會對B2進行投票來決定B2是否知名。

    A3事件可見B2,可見路徑如下黃線,我們可以說B2是A3的祖先事件,A3是B2的兒子事件或派生事件,A3可見B2,因此A3投票YES。

    同理其他3個見證人,經過投票后所有見證人都投YES,因此我們預判B2事件將是知名見證人,但需要注意的是選舉過程并沒有結束哦,還有一步計票階段,計票必須由下一輪見證人完成,因此B4和D4將進行計票,雖然這幅圖中沒有A4和C4,但是隨著時間推移它們一定會出現并且也將參與計票。

    在計票階段,R+2輪見證人會從自己強可見的R+1見證人處收集投票結果,一旦某個投票結果的計票數量超過絕對多數即認為該結果有效,也就是達成共識。根據數學理論證明,任何一個R+2輪見證人如果對投票結果做出了決定,那么這個結果就是全網的結論,如果這輪見證人無法做出決定,就由下一輪見證人計票決定,直到得出確切結論。具體來看個例子,B4到A3有三條可見路徑且跨越了3個節點,因此B4強可見A3事件,即B4從A3處收集到的投票結果是YES。


    同理可得,B4強可見B3、C3和D3事件。


    通過合計,B4事件收集到了4個YES投票,顯然我們可以得出結論:B2是知名見證人!我們將在圖中用綠色標記出這些知名見證人。然后我們繼續對C2事件進行知名性判斷,由于C2下一輪的見證人投票結果為1YES,3NO,B4在計票后顯然會判定不是知名見證人,我們將C2標記為藍色,同時白皮書有數學驗證可以保證所有其他見證人也做出同樣的決定。


    假如在下一輪無法做出決定(例如2:2的投票結果),則將延續到下一輪,根據數學定理只要我們在每十輪增加一個隨機輪次(coin round),則選舉過程最終一定會結束(以概率1收斂,通俗點說就是幾乎必然收斂,這是概率論中的概念)。在隨機輪中,收集到絕對多數結果的見證人僅投票而不做決定,而其他見證人則根據數字簽名的中間位進行隨機投票。我們繼續進行知名見證人的選舉,結果如下:


    一旦某個輪次確定了所有的知名見證人,就可以為這一輪次中的其他普通事件確定接受輪次和共識時間戳(consensus timestamp)。我們可以看到黑色事件可以被第二輪的所有知名見證人可見,因此它的接受輪次就是2。


    現在我們開始確定黑色事件的共識時間戳用于后續確定共識順序,尋找A節點最早的事件X,它既是A2的祖先也是黑色事件的兒子,同理尋找B節點的Y和D節點的Z。然后將XYZ事件的時間戳依次排序并取中位數作為黑色節點的共識時間戳。然后我們繼續確定其他節點的接受輪次。

    現在我們確定了10個接受輪次為2的事件,我們將為其排序得到全網公認的順序,即共識順序,按照以下優先級進行排序:

    接受輪次

    共識時間戳

    按事件簽名和某隨機數異或的結果排序,這個隨機數通過該輪所有知名見證人的數字簽名進行異或運算得到
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