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有向无环图技术:超越区块链的分布式账本

发布时间:2021-06-06人气:
本文摘要:一、起源DAG(DirectedAcyclicGraph,有向无环图)是一种数据结构,最先明确提出在区块链中重新加入DAG概念作为算法,是在2013年的bitcointalk论坛,被称作为“Ghost协议”,这一建议也是为了解决问题当时比特币的配套问题。后来,在NXT社区,又有人明确提出了DAGofblock,将DAG的流形结构用来存储区块,解决问题效率问题。那时对于DAG的应用于,还逗留在类似于侧链的一个了解。 众所周知,扩展性是当前区块链技术急需解决的难题之一。

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一、起源DAG(DirectedAcyclicGraph,有向无环图)是一种数据结构,最先明确提出在区块链中重新加入DAG概念作为算法,是在2013年的bitcointalk论坛,被称作为“Ghost协议”,这一建议也是为了解决问题当时比特币的配套问题。后来,在NXT社区,又有人明确提出了DAGofblock,将DAG的流形结构用来存储区块,解决问题效率问题。那时对于DAG的应用于,还逗留在类似于侧链的一个了解。

众所周知,扩展性是当前区块链技术急需解决的难题之一。谈及扩展性,首当其冲的乃是区块链的配套问题,当区块链上的交易频密时,区块链的性能也呈圆形不会线性下降。参照以太坊的容量,意味着一个加密猫游戏竟然区块链不堪重负,造成了极大交通堵塞。

所以,如何有效地配套,沦为了当下区块链技术的众多重点。在PoW算法的区块链中特别是在如此,由于PoW机制是将交易数据包成区块,在由算力低的节点展开记账,这种算法相对于PoS速度较快,交易量下降更为不会影响到整体的证实速度,以比特币为事例,一开始比特币区块链大小为1M,后来交易量的下降使得社区被迫考虑到配套方案,还因此引起了配套之争与末端事件。PoS在证实速度上深感提高,但依然无法跟上市场需求。同时,PoW和PoS算法都有趋向于中心化的理论风险,当享有的算力或者代币超过了一定数量时,区块链就不会显得中心化。

DAG也是一种分布式账本技术,与区块链有所不同。因为区块链是由区块构成的一条单链,而DAG则是由交易构成的网络。但本质上,两者却具有相当大的相似之处。

DAG中的交易,就可以看做到是一个个“区块”,只不过这些区块也可以作为节点,构成一个简单交织的网络拓扑结构。DAG与PoW、PoS比起,DAG具有更为低的性能,甚至可以说道交易就越多、节点就越多,处理速度就越慢。二、工作原理DAG技术如何在作为一个分布式账本展开应用于呢?IOTA是应用于DAG技术更为著名的一个项目,它将DAG展开了改良,并明确提出Tangle(胶体)方案。

这里以IOTA作为例子来解释DAG的运营原理。在DAG的网络中,每一个节点都可以是交易者和检验者,因为DAG中的交易处置,正是由交易节点本身来共同完成。

而且,IOTA的Tangle账本在确保高速处置交易的同时,并不需要缴纳交易费用。不过,这并不代表上面的交易时免费的,这是因为在这个账本中,每一笔交易的发动都必须线检验另外两笔随机交易,并将自己发动的交易指向这两笔交易,这样在区块链上矿工所分担的责任就分配给了所有的交易者。DAG这种处置交易的方式,可称之为作为异步处置模式。

Tangle账本是创建在DAG网络拓扑结构上的去中心化账本,利用这一结构,所有点都能沦为“矿工”,而且每个节点所分担的交易数量并会超负荷,这样就使得交易量越大效率越高。如果像IOTA一样,将其运用于微小交易,那么可参予的节点将不会更加多。区块链分担的交易量每秒可以万计算出来,而理论上DAG却需要超过每秒以亿计算出来。

三、优缺点DAG的优点非常明显,它没区块链必须忧虑的配套问题,因为随着交易量和用户的快速增长,它的处理速度只不会更为较慢;同时无交易酬劳这一点可以很快提高交易量,强化去中心化。更加强劲的性能和更高程度的去中心化,是DAG领先于区块链,以及根本性创意的部分。

然而,DAG也具有相当大的隐患。在安全性上,DAG要比PoW薄弱得多。在PoW共识机制中,算力超过51%,才需要发动反击;而反击DAG,以Tangle为事例,发动一笔交易检验两笔交易,理论上来说,只要超过34%的算力,就需要反击整个DAG网络了。

而且,因为每个人都能处置交易,如果一个享有高算力的节点通过发动巨量的交易,从而取得更加多检验权,就很更容易减少DAG网络的效率,甚至发动反击;而无交易酬劳使得发动和检验的成本为零,同时海量的节点更加减少了这种反击风险。此外,在掌控高算力的情况下,也很更容易经常出现“双花”现象,“双花”即双重花费,指一笔钱花上了两次。攻击者可以同时发动两笔交易,利用异步处置数据和节点间的信息劣来超过这个目的。DAG作为区块链的一个有力竞争者,具有很大的创意之处,但同时也具备显著的缺失。

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不过,作为一个年长的数据结构,DAG可以融合更好的新技术来扬长避短。目前用于这一技术的项目,有著名的“DAG三驾马车”IOTA、字节雪球、NANO。

目前,有更加多的DAG项目正在发展,有乐观者指出DAG才是确实的区块链3.0,也有人指出区块链才是更为完备的去中心化账本。不可否认的是,DAG的确是区块链在去中心化和扩展问题上的强大输掉。


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