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区块链大帝

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发布于 3周前 阅读数 3550

解析:DAG是什么,与区块链有什么差异

翻译:头等仓(First.VIP)_Maggie

来源:头等仓

编者注:原标题为《DAG与区块链:相似之处多于差异》

 

有人说DAG是区块链的下个阶段,将解决区块链的所有缺点,并允许大规模采用。但实际上呢?

解析:DAG是什么,与区块链有什么差异

听说过DAG协议吗?有人说它们是区块链的下个阶段。他们将解决区块链的所有缺点,并允许大规模采用。但是实际上呢?为什么DAG会更好?为了更好地解释整个事情,让我们仔细看看什么是区块链,什么不是区块链。

2008年全球金融危机前后,区块链问世,它始于9页的白皮书,名为《比特币:点对点电子现金系统》。几个月后,神秘的中本聪(Satoshi Nakamoto)开采了全球第一个比特币。大约一周后,第一笔交易完成——Satoshi将10 BTC发送给了名为“可重复使用的工作量证明”(Reusable Proof of Work)系统的创建者Hal Finney 。

但是在最初的比特币白皮书中,“区块(block)”和“链(chain)”是分开的词。随着时间的流逝,越来越多的人将这两者融合在一起,创造了一个新词“区块链(Blockchain)”。而且由于比特币及其技术率先出现,因此在它最初一系列区块出来后就被称为“区块链”。

实际上,大多数这样的协议现在都称为区块链,但是称作“分布式账本技术”要更加准确,并且这一称呼对新兴技术(例如DAG协议)更具有包容性。许多观察者认为,DAG协议在这里为全球采用的去中心化解决方案奠定了真正的技术基础。有时他们称它们为“区块链3.0”。那么DAG究竟有何不同?

 

区块链如何运作

解析:DAG是什么,与区块链有什么差异

(一般区块链结构示意图)

为了更好地理解差异,让我们首先关注区块链技术的工作方式。区块链是一个分类帐(ledger)。像任何其他数据库一样,它包含各个相关方之间交易的信息。但是,如果希望此数据库不轻易受到攻击,并且希望它在多个设备上同时保持相同状态,问题就会变得棘手。

作为分类帐(ledger),区块链上记录的信息类似于“Ann在09/16/19下午5:34:23将转账X给Brad”,或者更像是“X货币已在该特定日期从这个钱包地址转移到那个钱包地址”。区块链是透明的,因此每个人都可以看到交易的历史记录——不过每个钱包地址背后是谁并不是很明显。

有关此数据传输的信息将传递到下一个块,但是具有哈希码和随机数,使其无法更改。如果某人想要更改记录,则他必须相应地更改每个先前的记录。每条记录都依赖于前一条,环环相扣形成一条链。

每生成一个区块都要包含一定数量的交易记录。在工作量证明共识算法(如比特币)中,区块由矿工通过解决特定的密码谜题后创建。网络中的所有计算机都是节点,它们拥有完全相同的区块链账本的副本。节点必须达成交易协议,如果他们大多数都同意该交易,它将被记录下来。基于工作量证明,节点(矿工/网络中的计算机)创建写入交易中的哈希码。

与区块内部发生的情况类似,每个区块都有自己的哈希值,该哈希依赖于前一个区块的哈希。去中心化对于大多数区块链来说都是必不可少的。生态系统中的用户越多,网络越安全(稍后将详细说明)。

 

什么是DAG?

 

“DAG”即“有向非循环图”(Directed Acyclic Graph)的首字母缩写。尽管该结构在区块链领域相对较新,但在计算机科学和数学中却是相当普遍的结构。

解析:DAG是什么,与区块链有什么差异

(DAG结构示意图)

“有向非循环图”这一名称就透露了很多信息:DAG是具有方向且没有任何循环的图形/结构。您可以将其视为创建区块链过程中的一个中间环节——它的某些块已经与边缘(edge)连接(因此是有序的),而有些则没有。需要额外的精力来构建基于DAG的最终链,而这正是基于DAG的共识协议所需要的。

 

DAG与区块链:技术差异

 

为什么我要解释区块链是如何工作的,然后再介绍DAG?因为许多观察者,尤其是DAG支持者认为它是真正的区块链3.0,这是区块链技术的升级版并接近主流采用的方式。

但从技术上讲,它们并没有那么不同。如果你将区块链和Aleph Zero(一个基于DAG技术的项目,下文将多次以该项目为例)形象化,你会看到它们都是区块的链。这是因为在这两种协议中,形成交易链都是期望的结果。

区别在于区块内部。我们说在Aleph Zero中,有一个基于DAG的权益证明共识协议。在区块链中,这被称为中本聪共识,它基于工作量证明。

工作量证明会增加网络延迟,以确保网络同步并能抵御大多数攻击。但是通常在基于DAG的协议中,这种能源消耗大的计算是完全不必要的。新交易已通过以前的交易进行了验证。无需采矿。

DAG有什么好处?

与传统的PoW区块链相比,像Aleph Zero这样的DAG协议具有许多优势,它产生共识的速度比区块链要快得多,正因如此,它能够在大规模运作时维持很高的交易速度,而这是比特币的区块链无法实现的。

例如,Aleph Zero的概念验证协议(proof-of-concept protocol)在包含128个节点的测试网络上已达到100,000 Tx/s的速度。这是DAG表现最好时的威力。

解析:DAG是什么,与区块链有什么差异

第二个好处是应用DAG可以免挖矿。在这样的架构下,没有挖矿费和矿工来验证交易,交易可以便宜得多,甚至微不足道或免费的。这就是DAG已被确定为适用于物联网(IoT)应用的原因。

但这也为我们勾勒出了基于DAG的现实可用货币。例如,您不想为0.90美元的可乐支付0.50美元的区块链交易费,对吧?但是您可能愿意支付0.0004 BTC(约合4美元)来安全快速地进行几百万美元的转账。如果我们要使用加密货币来进行日常小额支付,那么DAG就非常合适。

那么DAG的潜在挑战是什么?它们往往不如区块链(尤其是所谓的“the Block”)去中心化。许多DAG项目对去中心化问题的处理方式不同。例如,Hashgraph应用了一个由全球公司运营的39个节点组成的委员会。这是真正的去中心化吗?我们认为并非如此,但是针对于他们旨在解决的问题和使用情境而言,这似乎足够了。

通常,将DAG去中心化与区块链相同的级别并不容易。 在Aleph Zero中实现了一种随机选择轮换委员会成员的机制(在测试的网络中,通常使用128个节点,但该项目的目标似乎是要有更多的节点)。

很多分布式账本技术(DLT)的安全性取决于网络的扩展程度——节点越多,控制网络的难度就越大。比特币或以太坊在这方面仍无与伦比,并且其地位巍然不动。而且,比特币的挖矿并没有像人们希望的那样去中心化,因为只有少数几个主要的挖矿池负责验证整个网络的交易。不过不用担心,不是他们“控制”网络。当前的情况只是与比特币的思想不符(但与资本主义的规则相符)。在Aleph Zero中,尽管它是DAG,但据说找到了一个令人满意的解决去中心化问题的方法。可以阅读有关arXiv的想法。

DAG会取代区块链吗?

关于DAG和区块链的讨论、推测越来越多,影响范围也愈来愈广。是的,DAG可以解决大多数区块链的问题,但是比特币的区块链是最古老、最大、从而也是去中心化的DLT。

另一方面,从市场规模来看,目前整个DLT的市场价值仅与百事可乐这样的大公司相当。直到区块链真正成为主流并且行业规模逐渐增长为现在的两三倍,我们才能确定10年后比特币的区块链是否仍将是世界上排名第一的加密技术。

但现在呢?不同的分布式分类帐技术(DLT)都仍有不少发展空间。这更多是区块链或DAG是否更适合相应的应用情境的问题。例如,用户将使用DAG技术帮助IoT设备自行执行小额支付,但是如果要转移大量资金,用户可能更喜欢使用比特币(区块链)。

目前已存在一些项目的愿景是建立一个生态系统(比如上文提到的Aleph Zero),用户可以在其中使用适合特定业务需求且同时又相互连接的DLT。可以选择私有或公有、无领导者或基于领导者的DAG或区块链,并且在实现商业目标的同时,可以保持与提供安全性和透明度的全球生态系统的联系。

 

本文来源Hackernoon,转载请保留版权信息,感谢阅读。

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