DAG

什么是DAG(有向无环图),目前有哪些项目采用了DAG?与传统区块链共识算法相比如何

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【1】DAG也叫有向无环图,上一个块与下一个块之间有单向接连,并且从任何一个块出发,沿着箭头,不能回到出发块。如下图左侧所示,


DAG.jpg



【2】采用DAG技术的加密数字货币有IOTA、字节雪球(ByteBall)等

【3】共识协议选择最长的一条链为主链,因为它代表了更多的算力,只有在主链上的区块才是有效的,从而淘汰其他冲突交易。在主链结构中,所有矿工相互竞争去产生主链的下一个区块,这存在很大的缺陷:①每个周期只有一个矿工产生一个有效区块,没有并行处理能力,导致吞吐量低;②其余矿工所有的工作量没有任何意义,导致资源浪费严重。

传统的共识机制一开始就有缺陷,无法通过优化带来质的提升。想要改变这种困境,必须从一开始就重新设计区块链架构,这就是非常具有创意的DAG技术的出发点,它非常巧妙地解决了双花问题。

通过引入全序规则解决了DAG中交易顺序问题,从而进一步解决双花问题在单链结构和DAG中都存在主链,但在DAG中,不存在唯一的主链,从不同节点出发,会得到不同的“主链”,它们会汇聚到历史的一个点,这个点就叫稳定点从稳定点到创世交易的路径是固定的。因此,当一个交易被稳定点确认后,就最终得到确认,类似比特币中的6次确认。

DAG作为一种全新的概念,将会彻底改变区块链的发展。相信在不久的将来,会看到越来越多的应用采用DAG技术。

【小附】

①共识协议选择最长的一条链为主链,因为它代表了更多的算力,只有在主链上的区块才是有效的,从而淘汰其他冲突交易。

在加密货币中,你可以使用一笔钱支付多次,由于每笔交易都具有合法的签名,因此对于矿工来说都是有效的,这就是常说的“双花交易”,也叫DoubleSpending。

双花交易分为两类:有顺序---时间早的交易有效;无顺序---引入全序规则


有序和无序.jpg



对各个交易进行编号后,交易之间便有了顺序,这就是全序规则。


全序规则.jpg



witness节点(见证者节点)的特征如下:在现实世界中具有特殊的身份信息,用户可以相信它们不会尝试进行双花,例如百度、阿里、腾讯成为见证者节点。

 

 

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目前比特币存储结构如下,每个区块存储着当前时间段所有的交易,矿工需要争夺某个时段交易的打包权利,把当前时间段所有的交易打成一个区块。目前比特币网络平均出块时间在10分钟。

 

DAG则实用另外的方式,每进行一次交易都要确认两个别的交易,验证交易的方式是从所有交易中随机选择一摞发生在这个交易以后的交易,然后看通过DAG回溯到这笔交易上有多少种方式,回溯方式足够多即认定有效,提高交易效率。

 

比特币存储结构


Jietu20180213-230742@2x.jpg



 

DAG存储结构


Jietu20180213-230756@2x.jpg



 

说简单点,DAG的好处就是即便增加区块大小或者区块频率造成网络里产生大量分叉,然而攻击者还是需要51%的算力才能进行攻击,使得51%算力攻击并不容易。

 

这种描述的情形,大家觉得适合什么领域?目前来看主要是物联网领域,物联网的终端具有天然的分布性特征,并且物联网的连接和交易频率都更大。

 

最经典的DAG项目是IOTA,2017年一度成为最火爆项目,2015年完成融资后,在2年后为当年的投资者带来了超过万倍的回报。

 

中国的物联网项目IOT Chain,提供的是一套物联网领域的底层系统,也是采用了DAG的技术。

 

另外比较知名的还有ByteBall,主要做数字货币领域的DAG技术应用。其他的DAG项目还有很多,这三个是目前比较知名并且市值相对较大的项目。



当然,DAG也有缺点:有大量的双向计算的交易是重复的,而且这些交易会造成冗余。

 

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bater - 传统互联网程序员一枚 区块链与DAG业余爱好者

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这个问题很好,先占个坑吧,这个问题分两部分回答,先回答基于DAG的项目有哪些,再回答和传统共识有什么不同(第二个话题,放假期间我再好好思考下组织下语言)

 

目前个人已知的基于DAG技术的区块链项目主要有:

1、IOTA,物联网创新项目,首提Tangle方案

2、IoTChain,国内物联网领域DAG项目

3、纳尔图,基于DAG的智能合约平台和操作系统

4、TrustNode,支持挖矿的DAG公有链

5、CyberVein,基于DAG的智能合约底层平台

6、ByteBall,聚焦数字货币领域的DAG方案,引入见证人方案(不算公链,但非常具有代表性)

7、Riablocks,聚焦数字货币领域的DAG方案(不算公链,但非常具有代表性)

8、Hashgraph,基于DAG的分布式共识平台

9、Bitcoinpizza,基于DAG的比特币改进方案

 

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