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Minisketch使位币节点之间的数据同步更容易

    原始标题:迷你草图使比特币节点之间的数据同步更容易

    原始标题:Minisketch使比特币节点之间的数据同步更容易

    迷你草图是解决旧问题的一种新方法。在比特币的核心贡献者Pieter Wuille、Block Flow的联合创始人Gregory Maxwell和Block Flow软件工程师Gleb Naumenko的领导下,开源项目旨在实现每个完整节点的数据之间的聚合协调。

    简而言之,集合协调试图找出存储在不同计算机上的两组之间的差异,同时最小化它们需要交换的数据量。尤其是,它试图用比整个数据集更少的数据来完成这个任务。对于比特币,这意味着识别节点之间事务数据的差异。Maxwell将集体协调比作将移动电话联系人列表与拥有许多相同联系人的其他人同步的过程。你可以把全部清单都给他们,但不适合写明信片。这是浪费,因为名单上的人可能互相认识。事实上,即使你不知道真正的区别是什么,通过只发送与列表之间的差异相同数量的信息,你也有可能与他们交流你的全部联系人。麦克斯韦告诉比特币杂志。简言之,集合协调将通过最小化每个节点之间传输的数据量来减少在比特币网络上运行完整节点所需的带宽。这将有效地允许节点更有效地同步其内存池中的数据。要修改的分解集和小示意图的问题并不是块链所特有的。集合协调是任何分布式系统都必须解决的问题。简而言之,这仅仅意味着分布式网络上的两个或多个参与者持有不同的数据集。为了解决这个问题,他们必须弄清楚他们丢失了哪些数据片段,以及缺少哪些数据片段。对于比特币,这些数据是事务。这些事务从一个节点中继到另一个节点,直到被新块中包括的矿工拾取为止。问题是事务的顺序可能根据内存池的不同而不同。这意味着内存池和新中继块之间的事务顺序可能有所不同。”比特币节点彼此之间存在交易问题。任何给定节点都将具有与其任何节点相同的事务——从其他链接接收的事务,但不完全相同。今天的节点浪费了大量的带宽,只是为了找出谁需要发送什么数据。麦斯威尔表示。作为PinSketch算法的一个实现,minisketch如何缩小差距,minisketch构建一个集合草图(即,对于本用例,事务数据集)。接下来,节点和挖掘器可以使用这些集合进行紧凑集协调。简单地说,解决方案将允许节点操作员对事务数据进行注释和比较。它将允许他们描绘(创建)事务集(列表),并且程序将交叉检查这些集,以查看哪些数据出现在一个而不是两个集中。然而,节点不需要花费时间和精力来将所有这些数据呈现给彼此。他们只需要知道他们的事务集之间的差异就可以勾画出完整的事务集。正如Wuille解释的那样,在实践中它看起来是这样的:“如果我们将它简化为单个差异,那么很容易看出它是如何工作的:假设我有一个集合{3,5,7,11},你有一个集合{3,5,7,9,11},所以差异是{9}。我们都计算元素的和,得到357,11=26,357,9,11=35。我给你寄去26的和,你从总数中减去,差是9。这种方法是有效的,但它仅限于寻找单个差异。Minisketch通过发送各种类型的数据“sum”来总结这一点。结果,对于N个不同的和,您可以找到N个不同的点……只要两组之间的差别不超过发送的“和”的数量,minisketch总是可以找到所有差异。如果成功实现,则该集合协调可以使节点之间的事务中继更有效。Maxwell说,除了比特币基础设施的其他正在进行的改进之外,这可以显著减少每个节点的广播负担。”不久前,我做了一个测量,发现事务中继占节点使用的带宽的大约87%。这是紧凑块出现之前发生的事情,所以这个数字现在可能更大。我们的仿真结果表明,通过结合改进措施,包括小图,可以使中继数据的成本降低40倍。根据Wuille的说法,迷你草图解决方案还可以创建一个更强大的网络。Maxwell进一步扩展了这种思想,指出通过该协议,节点可以使用所节省的带宽连接到16到24个其他节点,而不是使用标准的8个节点,“这将使得一些理论攻击在不使用更多带宽的情况下更难实现。”麦克斯韦还希望有一天的小草图可以用来改善块传播。最好使用其他协议来防止使用IBLT的传播。虽然他承认这样的解决方案是“紧急的”,但是块传输本身使得块传输每天仅使用每个节点4MB,所以即使减少这些数据也不会对用户或网络造成很大影响。相反,他设想了一种更适合“非常低的传输,如Blockstream卫星”的解决方案。Wuille指出,minisketch减少了节点的带宽需求,并且比IBLT具有更高的成功概率,但是他也承认对于更大的数据集,IBLT更快。Maxwell补充说,IBLT对于少于数百个差异是非常低效的,而minisketch对于较小的数据集更有效。

    然而,小草图仍然处于非常早期的阶段;真正的BIP需要一些时间,并且BIP的采用将取决于许多因素,Wuille说。麦克斯韦在某种程度上重申了他的观点,指出该协议不是比特币共识的一部分。如果任何节点操作员感到足够舒适并且想要改进他们的事务中继,他们可以选择使用minisketch,即使它在网络上没有得到广泛应用。”有用的一点是,中继机制不是比特币共识的一部分。不管其他人选择做什么,你我都可以开始使用我们之间改进的协议。这意味着,中继的改进只会由于共同的协议/软件工程考虑而延迟——我们必须构建它、验证它、集成它,等等——但是不同于一致的更改,它不依赖于任何同意它的人,除了选择使用它的人。

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欢迎阅读本文章: 李成青

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