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瑞波币区块链技术应用

时间:2022-01-05    点击: 次    来源:网络    作者:佚名 - 小 + 大

在瑞波网络中,怎样达成共识?瑞波实验室采用了一种不同于比特币网络的算法。

瑞波网络包含以下组成部分:

(1)服务器。是指运行瑞波网络服务器软件的任意实体,它们将参与共识的达成过程。与之相对应的是,一些节点只运行瑞波客户端软件,让用户发送和接收资金。

(2)账本。账本是每个用户账户中货币数量的记录,表明了瑞波网络的实际情况,并由成功完成了共识过程的交易对其进行持续更新。

(3)最新关闭账本。这是最新的、经过共识过程认可的账本,显示了网络的当前状况。

(4)开放账本。开放账本是一个节点当前的操作状态(每个节点都持有自己的开放账本)。一项交易是从一个终端用户向服务器申请开放账本开始的,但只有这项交易通过共识过程的验证后才会被考虑,此时开放账本也变成了最新关闭账本。

(5)专用节点列表(UNL)。每个服务器都持有一份专有节点列表UDL,它是一份其他服务器的组合,当前服务器在决定共识过程中会进行引用。在实现共识的过程中,只有有了这台服务器的UDL列表上的其他服务器的投票才予以考虑,而不是像其他的算法中是网络中每个节点的投票。所以,UDL列表是一个由当前服务器信任的小团体,它认为列表中的这些服务器不会共谋来欺骗网络。需要注意的是,并不是说UDL中的每一个体都需要被信任,只要UDL列表总体保持足够的信任比例即可。

(6)发起方。任何服务器都可以广播交易到共识过程中,当一个新的共识过程启动时,每个服务器都会尝试把所有有效的交易打包进来,但在共识过程中,一台服务器只认可来自UDL列表上的服务器发出的广播的交易信息。

瑞波网络完成共识的过程是这样的:

(1)开始时,每个服务器都收集自己在共识过程开始之前所“看到”的全部有效交易,这些交易既包括终端用户在该服务器上新创建的交易,也包含前一个共识过程延迟的交易,然后由服务器把这些交易汇总成一个公开的列表,称为“候选组合”。

(2)每个服务器把UDL列表上全部服务器的“候选组合”合并到一起,然后对所有交易的真实性投票。

(3)系统中规定了一个最低百分比,获得肯定投票比例超过这一标准的交易将得到确认:肯定投票比例未达到标准的交易,要么被系统扔掉,要么放到下一个账本的共识过程的“候选组合”中再次进行投票。(4)最终的共识确认,需要一个服务器的UDL列表中80%以上的服务器认可后,该交易被认定为正常交易。所有的正常交易封装到账本中,该账本关闭,成为一个“最新关闭账本”。

上述过程周而复始地循环,使整个瑞波网络中的交易得以不断地封装到一系列的分布式账本中。


瑞波共识账本是一种共享、对所有人公开的总账,没有一个单一机构在管理账本,但作为参与者的个人是可以信任这一账本的。大量的瑞波服务器对账本数据库实施管理,这些服务器只能根据特定的规则更新账本数据库。每一个服务器都保存了总账本的全部内容,这些服务器以点对点网络的形式连接(P2P网络),并在服务器之间广播候选交易的信息。

类似于区块链,瑞波共识账本是由一个个单一的“账本”组成的,每个单一的账本保存着内部的数据信息。每个单一.账本都有一个“账本索引值”,用来表明账本在整个总账中的顺序。每个关闭的账本中都有一个哈希值,表征账本中的内容,就像比特币区块中的Merkle根一样。在任一给定的时刻,每个服务器上都只能有一个正在进行的“当前”开放账本,共识过程不允许向历史账本中增加任何数据,历史账本中的任何数据都经过了共识过程的有效认证,只有经过共识过程认证的账本才是正确的、不可改变的。

经过有效认证的单一账本由以下三个部分组成:

(1)账本头。包括账本索引、账本中其他内容和其他元数据的哈希值。

账本索引是一个32位的整数,它同时也是账本的顺序号,每个账本的顺序号都是由前一账本的顺序号加1得到的。

哈希值是对这账本中的内容进行哈希计算得到的。哈希值相同的两个账本,其内容也必然是相同的。对于已确认的账本,账本序号和哈希值都是有效的,相关度为1:1,但是对于正在处理中的开放账本,由于网络中广播交易存在延迟,可能会出现两个不同的瑞波服务器的当前账本顺序号相同但内容完全不同的情况。这些有相同顺序号不同内容(包括不同的哈希值)的关闭账本会在共识过程中出现验证竞争,只有一个账本可以取得共识过程的验证,成为验证后的历史账本;虽然账本序号保持不变,当前账本中的内容发生变化后就会改变哈希值。所以,账本的哈希值要到账本关闭后才计算。

账本头的数据组成结构详情见表42

(2)交易树。以树形结构存储的、用以创建当前账本的全部交易。

只有交易才是改变账本内容的唯方式。

瑞波网络中共有七种不同的交易,表示不同的动作。

支付交易:把资金从一个账户支付到另一个账户中。

账户设置:设置一个账户的各种选项。

常用键值设置:设置一个账户的常用键值。

报价创建:提交一项货币兑换的报价。

报价取消:取消一项货币兑换的报价。

信任设置:增加或修改信任线(即信任额度)

签名清单设置:设置多重签名的设定。

所有的交易信息,都以通用的字段结构来表示,其构成见表43

(3)状态树。保存当前账本的所有节点信息,包括账本的各种设置、余额表和对象,等等。

总的来说,经过共识验证后,单个账本的组成结构如图4.9所示:

其中,#”代表账本的序号;三角表示账户设置信息、信任线、余额表等;方块表示账本收集的经过验证的各项交易。同时,账本中还包含时间戳和验证通过的信息。

最终,一个一个的单个账本按照序号排列起来,形成瑞波网络的总账本(见图4.10):

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