如何 gossip 協議驅動分布式網路

當數據需要在成千上萬臺計算機上同時傳播時，gossip協議提供了一種優雅的解決方案——靈感來自於謠言如何在社交圈中自然傳播。從技術上講，它是一種點對點（P2P）通信機制，信息從一個節點跳到另一個節點，直到最終飽和整個分布式網路。

兩個核心功能

gossip協議的美在於它的靈活性。根據研究，它表現爲兩種主要形式：

信息傳播 - 也稱爲多播，這是一種直接的方法：一個節點直接與另一個節點共享數據，鏈條繼續。這種方法簡單有效，適用於在網路中廣播消息。

信息聚合 - 這個變體首先處理和總結數據，然後再進行分發。可以將其視爲一種過濾機制——節點不僅僅是轉發原始信息，而是先進行壓縮。在大規模分布式系統中，這種方法尤其重要，因爲帶寬至關重要。

現實世界應用：Hashgraph

gossip協議的最引人注目的實現之一是Hashgraph，它由Leemon Baird於2016年開發。Hashgraph並不是將數據組織成傳統的區塊鏈結構，而是創建了一個事件的有向無環圖(DAG)。

它的工作原理如下：網路節點收集交易數據和事件信息，然後隨機選擇對等節點與其共享這些匯總的信息。每個節點繼續這個過程，創建一個網狀結構，在這個結構中，沒有數據會丟失或被丟棄。該系統使用異步拜佔庭容錯(aBFT)作爲其共識機制，使其能夠在某些節點失敗或行爲不可預測時仍然保持一致。

爲什麼這很重要

gossip協議已經成爲分布式系統的基礎設施，因爲它具有彈性、可擴展性和高效性。通過利用P2P通信模式，它確保信息能夠在網路中可靠地傳播，而無需中央協調者——這是現代去中心化系統的一個關鍵原則。