Консенсус

Сеть Qbit поддерживает протокол хронологически-временной синхронизации. Этот p2p протокол гарантирует, что универсальное сетевое время рассчитывается правильно для каждого однорангового узла в сети посредством обмена тайм-тикетами с относительно близкими одноранговыми узлами. И в течение почти постоянного отрезка времени оно должно быть одинаковым для всех узлов сети. Универсальное сетевое время используется для поддержки согласованного протокола с привязкой ко времени.

​

Proof-of-Time (PoT)

Каждый узел выбирает следующий узел, который будет авторизован для создания следующего блока цепочки (основного или сегмента). Упрощенный общий алгоритм должен быть следующим (применимо к каждому узлу в сети):

• Каждый узел собирает статус других узлов вместе с собственным статусом в отсортированный список.

• Получает текущее универсальное сетевое время и использует его в качестве начального значения для генератора монотонных псевдослучайных чисел.

• Выбирает номер узла из списка.

• Если выбранный узел является текущим, то в следующем временном интервале (квант времени) узел создает новый блок (блоки) с выбранными транзакциями и транслирует заголовок блока с вычисленным корнем меркла транзакций, поэтому остальная часть сети ожидает этой информации.

• Проверка доказательства проста - каждый заголовок блока содержит «цикл пиров» или активных пиров, которые вовлечены в консенсус и универсальную отметку времени, которая используется как начальное число для генератора монотонных псевдослучайных чисел, а алгоритм проверки блока таков:

  • Создать отсортированный список пиров из «цикла»;

  • Проинициализировать генератор псевдочлучайных чисел значением временной метки;

  • Сделать псевдослучайное распределение внутри генератора в диапазоне 0 - N, где N - количество пиров в «цикле»;

  • Использовать полученный индекс из распределения, чтобы выбрать соответствующий пир и свериться с источником блока (источник - участник, который утверждает, что создал блок).

​

Такой подход значительно снизит нагрузку на сеть. Этот факт становится более важным, если учесть, сколько параллельных потоков данных будет обрабатываться внутри сети.

​

Proof-of-Content (PoC)

Каждый узел в сети, поддерживающий конкретный сегмент или основную цепочку, должен требовать так называемой проверки контента и иметь возможность проверить предыдущую, выполненную предыдущим лидером. Схема вызова выглядит так:

​

 

 

 

 

Где хеш блока и индекс tx - случайно выбранный блок и индекс транзакции в нем с учетом универсальной временной метки. Это требование проверки контента должно быть решено следующим лидером, чтобы быть уверенным, что контент доступен под контролем текущего лидера. И текущий лидер во время процедуры создания блока должен затребовать проверку контента у лидера СЛЕДУЮЩЕГО блока.

​

Proof-of-Stake (PoS)

Кроме того, чтобы получить право создавать блоки, узел должен иметь достаточное количество токенов QTT на своем основном адресе (или ключе). Начальная сумма - N токенов. Хэш транзакции с неизрасходованным выводом должен быть добавлен в заголовок блока, а владелец tx должен быть равен источнику (pkey текущего лидера). И последнее действие - сделать подпись для данных заголовка блока и поместить эту подпись в заголовок блока. Вся эта информация будет использоваться для проверки того, что источник является правильным и законным владельцем блока.

​

Протокол хронологически-временной синхронизации

Для реализации правильного алгоритма консенсуса нам нужны строгие тайминги для синхронизации универсального времени в сети. Буквально каждый узел (включая легкие клиенты) должен поддерживать протокол синхронизации времени.

​

Хронологически-временная синхронизация основывается на обмене временными метками между доступными узлами. Временная метка должна иметь микросекундную точность.

​

​

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Каждый узел инициирует обмен метками времени по собственному несинхронизированному расписанию. Но циклы обмена не должны превышать 2-х секунд. И отправляет на узлы пакет со своей временной меткой. Узлы назначения должны дать ответы со своими временными метками. Когда ответ получен, исходный узел выполняет следующие действия (см. рис.):

• Расчет: N5latency = | N1ts - N5ts |

• Добавление N5ts, N5latency в хроно-карту

• Расчет временной метки карты (сумма временных меток всех узлов), исключая те узлы, чья временная метка находится между собственной временной меткой +/- N блоков

• Расчет: median time = timestamps / peers

• Расчет: universal time = round(median time)

​

В результате мы получим: универсальное скорректированное время и максимальную задержку в миллисекундах, что дает нам максимальный интервал синхронизации времени.