在區塊流聯合創始人彼得?維爾（Pieter Wuille）、比特幣核心貢獻者、區塊流聯合創始人格雷戈里?麥克韋爾（Gregory Maxwell）和區塊流軟件工程師格萊布?諾門科（Gleb Naumenko）的帶領下，這個開源項目旨在實現每個完整節點數據之間的集合協調。

集合協調，簡而言之，就是試圖找出存儲在不同計算機上的兩個集合之間的差異，同時最小化它們之間需要交換的數據量。特別是，它試圖在發送的數據少于整個數據集的情況下做到這一點。

對于比特幣來說，這意味著識別節點之間交易數據的差異。Maxwell將集合協調比作：將您的手機聯系人列表與擁有許多相同聯系人的另一個人同步的過程。

“你可以給他們你的整個列表，但它不會適合以明信片的方式寄出，這會很浪費，因為列表上的人可能是相互就認識的， 他說，事實上， 即使事先不知道實際差異是什么， 也有可能通過只發送與列表之間差異大小相同的信息來向他們傳達您的整套聯系人。”Maxwell對比特幣雜志說。

簡而言之，集合協調將通過最小化每個節點之間傳輸的數據量，減少在比特幣網絡上運行完整節點所需的帶寬。這將有效地允許節點更有效地同步其內存池中的數據。

分解集和解

minisketch想修改的問題并不是區塊鏈特有的。

集合協調是任何分布式系統都要解決的問題。簡而言之，這僅僅意味著分布式網絡上的兩個或多個參與方持有不同的數據集，為了解決這一問題，他們必須弄清楚自己丟失了哪些數據片段——以及對方缺少哪些數據片段。

對于比特幣來說，這些數據就是交易。這些事務從一個節點中繼到另一個節點，直到被包含到新塊中的礦商拾取為止。

問題是，事務的順序可能因內存池的不同而不同）。這意味著，內存池和新中繼塊之間的事務順序可能存在差異。

“比特幣節點之間進行交易時存在問題。任何給定的節點都將擁有與其任何一個節點相同的事務——從其他鏈接接收到的事務，但并不完全相同。今天的節點浪費了大量的帶寬，只是為了弄清楚誰需要發送什么數據。”Maxwell說。

minisketch如何縮小差距

作為PinSketch算法的實現，minisketch構造了一個集合草圖（即，對于本用例，是事務數據集）。然后，節點和挖掘人員可以使用這些集合進行緊湊的集合協調。

簡單地說，該解決方案將允許節點操作符對事務數據進行注釋比較。它將允許它們勾畫（創建）事務集（列表），并且程序將交叉檢查這些集合，以查看哪些數據出現在一個而不是兩個集合中。但是，節點不需要花費時間和精力向彼此展示所有這些數據，只需要知道它們的事務集之間的差異，就可以勾畫出完整的事務集。

正如Wuille解釋的那樣，它在實際中看起來是這樣的：

如果我們把它簡化成一個單一的差異，就很容易看出它是如何工作的：

假設我有集合{3，5，7，11}，你有集合{3，5，7，9，11}，所以差是{9}。

我們都計算元素的和，得到3+5+7+11=26，得到3+5+7+9+11=35。

我把26的和發給你，你從和中減去它;差是9。

這種方法是有效的，但僅限于找出單一的區別。minisketch通過發送各種類型的數據“和”來概括這一點。結果是，有N個不同的和，你就能找到N個不同點……只要兩組之間的差異不超過發送的“和”的數量，minisketch總能找到所有的差異。

如果成功實現，該集合協調可以使節點之間的事務中繼更有效。Maxwell表示，與比特幣基礎設施的其他正在進行的改進一道，這可能會大大減輕每個節點的廣播負擔。不久前我做了一個測量，發現事務中繼大約占節點帶寬使用的87%。這是緊湊型塊出現之前的情況，所以這個數字現在可能更大。我們的仿真結果表明，我們可以通過組合改進，包括minisketch，將中繼數據的開銷減少40倍。

據Wuille說，minisketch解決方案還可以創建一個更強大的網絡。Maxwell進一步擴展了這一思路，他指出，有了協議，節點可以使用節省下來的帶寬與16到24個其他節點連接，而不是使用標準的8個節點，“這將使一些理論上的攻擊在不使用更多帶寬的情況下更難實現。

Maxwell還希望有一天， minisketch也能被用于改進塊傳播。“有其他協議阻止傳播使用IBLT好多了，”他說，盡管他承認這樣一個解決方案是“緊急”的，但是塊已經使塊傳輸本身使用每天每個節點只有4 mb，因此即使減少這一數據也不會有什么大的不同用戶或網絡。相反，他設想這種解決方案更適用于“非常低的傳輸，比如Blockstream的satellite”。

Wuille指出，minisketch會降低節點帶寬要求，比IBLT有更高的成功概率，但他也承認，對于較大的數據集，IBLT會更快。Maxwell補充說，IBLT對于少于幾百個差異是非常低效的，而對于較小的數據集，minisketch更有效。

Wuille表示：然而，minisketch仍處于非常初級的階段;真正的BIP還需要一段時間，而采用BIP還取決于許多因素。

Maxwell在一定程度上重申了他的觀點，指出該協議也不是比特幣網絡共識的一部分。如果任何節點運營商感到足夠舒適，并希望改善他們的事務中繼，他們可以選擇使用minisketch，即使它在網絡上沒有被普遍采用。

“一個有用的觀點是，中繼機制不是比特幣共識的一部分。你和我可以開始使用我們之間改進的協議，不管其他人選擇做什么。這意味著，對中繼的改進只會因為普通協議/軟件工程的考慮而延遲——我們必須構建它、驗證它、集成它等等——但與共識改變不同，它不依賴于任何人同意它，但除了選擇使用它的人。