作者：Bsure（必信鏈）Max； ?聯(lián)合發(fā)布：捕手志、daglab.io
1?什么是DAG
DAG：Directed Acyclic Graph，中文意為“有向無(wú)環(huán)圖”
DAG原本是計(jì)算機(jī)領(lǐng)域一種常用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，因?yàn)楠?dú)特的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)所帶來(lái)的優(yōu)異特性，經(jīng)常被用于處理動(dòng)態(tài)規(guī)劃，導(dǎo)航中尋求最短路徑，數(shù)據(jù)壓縮…..等多種算法場(chǎng)景。
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再看傳統(tǒng)區(qū)塊鏈和DAG的區(qū)別，簡(jiǎn)單的說(shuō)：
1.?單元：區(qū)塊鏈組成單元是Block（區(qū)塊），DAG組成單元是TX（交易）；
2.?拓?fù)洌?/b>區(qū)塊鏈?zhǔn)怯葿lock區(qū)塊組成的單鏈，只能按出塊時(shí)間同步依次寫入，好像單核單線程CPU； DAG是由交易單元組成的網(wǎng)絡(luò)，可以異步并發(fā)寫入交易，好像多核多線程CPU；
3.?粒度：區(qū)塊鏈每個(gè)區(qū)塊單元記錄多個(gè)用戶的多筆交易，DAG每個(gè)單元記錄單個(gè)用戶交易。
傳統(tǒng)區(qū)塊鏈技術(shù)的幾個(gè)問(wèn)題
1.?效率問(wèn)題：傳統(tǒng)區(qū)塊鏈技術(shù)基于Block區(qū)塊，比特幣的效率一直比較低，由于BlockChain鏈?zhǔn)降拇鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)同時(shí)只能有一條單鏈，基于POW共識(shí)機(jī)制出塊無(wú)法并發(fā)執(zhí)行；例如比特幣每十分鐘出一個(gè)塊，6個(gè)出塊才能確認(rèn)，大約需要一個(gè)小時(shí)；以太坊大幅改善，出塊速度也要十幾秒。
2.?確定性問(wèn)題：比特幣和以太坊存在51%算力攻擊問(wèn)題，基于POW共識(shí)的最大問(wèn)題隱患，就是沒(méi)有一個(gè)確定的不可更改的最終狀態(tài)；如果某群體控制51%算力，并發(fā)起攻擊，比特幣體系一定會(huì)崩潰；考慮到現(xiàn)實(shí)世界中的礦工集團(tuán)，以及正在快速發(fā)展量子計(jì)算機(jī)的逆天算力，這種危險(xiǎn)現(xiàn)實(shí)存在。
3.?中心化問(wèn)題：基于區(qū)塊的POW共識(shí)中， 礦工一方面可以形成集中化的礦場(chǎng)集團(tuán)，另一方面，獲得打包交易權(quán)的礦工擁有巨大權(quán)力，可以選擇哪些交易進(jìn)入?yún)^(qū)塊，哪些交易不被處理，甚至可以只打包符合自己利益的交易，這樣的風(fēng)險(xiǎn)目前已經(jīng)是事實(shí)存在。
4.?能耗問(wèn)題：由于傳統(tǒng)區(qū)塊鏈基于POW算力工作量證明，達(dá)成共識(shí)機(jī)制， 比特幣的挖礦能耗已經(jīng)與阿根廷一個(gè)國(guó)家耗電量持平，IMF和多國(guó)政府對(duì)虛擬貨幣挖礦能源消耗持批評(píng)態(tài)度。
Digiconomist 數(shù)據(jù)表明：全球挖礦業(yè)務(wù)總計(jì)，每年產(chǎn)生約2.9億噸碳排放
由于以上問(wèn)題，所以有人提出疑問(wèn)：“為什么一定需要區(qū)塊呢？”，DAG技術(shù)被用于嘗試解決區(qū)塊鏈的上述問(wèn)題。
2?DAG起源
最早在區(qū)塊鏈中引入DAG概念作為共識(shí)算法的是2013年，bitcointalik.org上由ID為avivz78的以色列希伯來(lái)大學(xué)學(xué)者提出，也就是GHOST協(xié)議，作為比特幣的交易處理能力擴(kuò)容解決方案；Vitalik在以太坊紫皮書描述的POS共識(shí)協(xié)議Casper，也是基于GHOST?POW協(xié)議的POS變種。
后來(lái)NXT社區(qū)有人提出用DAG的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)來(lái)存儲(chǔ)區(qū)塊，解決區(qū)塊鏈的效率問(wèn)題。區(qū)塊鏈只有一條單鏈，打包出塊無(wú)法并發(fā)執(zhí)行。如果改變區(qū)塊的鏈?zhǔn)酱鎯?chǔ)結(jié)構(gòu)，變成DAG的網(wǎng)狀拓?fù)淇梢圆l(fā)寫入。在區(qū)塊打包時(shí)間不變的情況下，網(wǎng)絡(luò)中可以并行打包N個(gè)區(qū)塊，網(wǎng)絡(luò)中的交易就可以容納N倍。
此時(shí)DAG跟區(qū)塊鏈的結(jié)合依舊停留在類似側(cè)鏈的解決思路，交易打包可以并行在不同的分支鏈條進(jìn)行，達(dá)到提升性能的目的。此時(shí)DAG還是有區(qū)塊的概念。
2015年9月，Sergio Demian Lerner發(fā)表了?《DagCoin: a cryptocurrency without blocks》一文，提出了DAG-Chain的概念，首次把DAG網(wǎng)絡(luò)從區(qū)塊打包這樣粗粒度提升到了基于交易層面，但DagCoin本身是一篇論文，沒(méi)有代碼實(shí)現(xiàn)。
DagCoin的思路，讓每一筆交易都直接參與維護(hù)全網(wǎng)的交易順序。交易發(fā)起后，直接廣播全網(wǎng)，跳過(guò)打包區(qū)塊階段，達(dá)到所謂的Blockless。這樣省去了打包交易出塊的時(shí)間。如前文提到的，DAG最初跟區(qū)塊鏈的結(jié)合就是為了解決效率問(wèn)題，現(xiàn)在不用打包確認(rèn)，交易發(fā)起后直接廣播網(wǎng)絡(luò)確認(rèn)，理論上效率得到了質(zhì)的飛躍。DAG進(jìn)一步演變成了完全拋棄區(qū)塊鏈的一種解決方案。
2016年7月，基于Bitcointalk論壇公布的創(chuàng)世貼，IOTA橫空出世，隨后ByteBall也閃亮登場(chǎng)，IOTA和Byteball是頭一次DAG網(wǎng)絡(luò)真正技術(shù)實(shí)現(xiàn)，也是此領(lǐng)域最耀眼的領(lǐng)軍者；此時(shí)，號(hào)稱無(wú)塊之鏈（Block Less）、獨(dú)樹一幟的DAG鏈家族雛形基本形成。
一句話來(lái)概括：DAG是面向未來(lái)的新一代區(qū)塊鏈，從圖論拓?fù)淠Ｐ秃暧^的看，從單鏈進(jìn)化到樹狀和網(wǎng)狀、從區(qū)塊粒度細(xì)化到交易粒度、從單點(diǎn)躍遷到并發(fā)寫入；是區(qū)塊鏈從容量到速度的一次革新。
3?DAG 發(fā)展現(xiàn)狀
DAG系當(dāng)前代表項(xiàng)目，最知名的無(wú)疑是DAG三架馬車 ---- IOTA、字節(jié)雪球、Nano（原來(lái)的Raiblocks），作為最新的分布式賬本主力競(jìng)爭(zhēng)技術(shù)，DAG開始引發(fā)大量關(guān)注始于IOTA在2017年下半年市值沖入幣值排行榜第四名，之后基于DAG技術(shù)的新項(xiàng)目不斷進(jìn)入人們的視野。
IOTA
IOTA背后最主要的創(chuàng)新Tangle（糾纏），是一個(gè)基于DAG全新設(shè)計(jì)的分布式賬簿結(jié)構(gòu)。是一個(gè)既沒(méi)有塊(Block)也沒(méi)有鏈(Chain)的區(qū)塊鏈。在Tangle中，每一個(gè)節(jié)點(diǎn)代表的是一個(gè)交易。IOTA里沒(méi)有區(qū)塊的概念，也沒(méi)有挖礦和礦工的概念，沒(méi)有挖礦和礦工就代表沒(méi)有交易費(fèi)，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量（Throughput）也很高，這是IOTA的最吸引人的亮點(diǎn)之處
Tangle的核心原則與區(qū)塊鏈一致，依舊是一個(gè)分布式的數(shù)據(jù)庫(kù)、P2P網(wǎng)絡(luò)，以及共識(shí)算法來(lái)驗(yàn)證交易。Tangle與傳統(tǒng)區(qū)塊鏈之間的主要區(qū)別，就是Tangle數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)以及共識(shí)機(jī)制。
在IOTA里沒(méi)有區(qū)塊的概念，取而代之的是交易網(wǎng)絡(luò)，每一個(gè)交易都會(huì)引用過(guò)去的兩條交易記錄Hash，這樣前一交易會(huì)證明過(guò)去兩條交易的合法性，以及間接證明再之前所有交易的合法性。
這樣，整個(gè)網(wǎng)絡(luò)都參與交易合法性的驗(yàn)證，而不像傳統(tǒng)區(qū)塊鏈，只有全網(wǎng)中的礦工（或PoS的權(quán)益所有人）這樣少量節(jié)點(diǎn)來(lái)驗(yàn)證交易合法性。因此，IOTA的共識(shí)就是它自身內(nèi)化特性，可以使它在沒(méi)有交易費(fèi)用的情況下進(jìn)行規(guī)模化使用。IOTA 中不再有區(qū)塊的概念，共識(shí)的最小單位是交易。
The Tangle另外一個(gè)強(qiáng)大之處，就是可以隨意的讓交易從網(wǎng)絡(luò)中剝離出來(lái)或者合并回去。這種離線異步處理的能力在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域應(yīng)用中尤為重要
IOTA定位在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用區(qū)域：物聯(lián)網(wǎng)。全球網(wǎng)絡(luò)，其中無(wú)數(shù)設(shè)備在各自領(lǐng)域相互通信，工業(yè)設(shè)備如傳感器或M2M，以及微支付.
IOTA目前的問(wèn)題是：
*MIT報(bào)告指出，IOTA使用了自己開發(fā)的哈希算法curl，但是curl算法的哈希值極易發(fā)生碰撞，于是就能偽造數(shù)字簽名。
*因?yàn)楣沧R(shí)是由全網(wǎng)交易確定的，那么理論上來(lái)說(shuō)，如果有人能夠產(chǎn)生1/3的交易量，他就可以將無(wú)效交易變成有效交易。另一方面，由于IOTA無(wú)手續(xù)費(fèi)，所以沒(méi)有礦工激勵(lì)，IOTA面臨著拒絕服務(wù)攻擊和垃圾信息攻擊可能，就像不收物業(yè)費(fèi)的小區(qū)，靠業(yè)主自治很難掃清不法份子，
*IOTA 引入閉源的中心化組件Coordinator來(lái)對(duì)全網(wǎng)交易進(jìn)行檢查（例如雙花），如何有效移除Coordinator？并建立一個(gè)具有良性激勵(lì)機(jī)制的去中心化“Coordinator群體”，IOTA還沒(méi)有給出解決方案。
Byteball（字節(jié)雪球）
Byteball被稱為區(qū)塊鏈3.0的代表。具有DAG體系家族中最完善的應(yīng)用生態(tài)，Byteball錢包內(nèi)置豐富功能，包括類似Appstore模式的BotStore，自由開發(fā)者可以在上面自由開發(fā)應(yīng)用，開發(fā)者非?；钴S。
Byteball 在DAGCoin的基礎(chǔ)上, 創(chuàng)新性引入主鏈與見證人概念，鼓勵(lì)驗(yàn)證多個(gè)父輩交易單元，形成一個(gè)隨著交易增長(zhǎng)、相互驗(yàn)證，安全性不斷加強(qiáng)的數(shù)字簽名Hash網(wǎng)絡(luò)，?Byteball創(chuàng)造性的發(fā)明了“主鏈”概念，也就是經(jīng)過(guò)見證人認(rèn)定的最短路徑MC的Parents優(yōu)選算法。主鏈創(chuàng)造了一個(gè)全網(wǎng)共識(shí)確定的交易時(shí)間序列，優(yōu)雅的避免了雙花問(wèn)題。
Byteball中“見證人”(Witness)真正意義就是形成“共識(shí)機(jī)制”；12個(gè)“見證人”發(fā)布的交易單元，在理論上無(wú)限寬廣的DAG并發(fā)交易網(wǎng)絡(luò)中劃出了一道確定性的交易時(shí)間序列。正是這道無(wú)限延伸基于時(shí)間的確定性交易序列，打造了Byteball中的主鏈，在寬廣無(wú)序的有向無(wú)環(huán)哈希世界中形成了強(qiáng)健有序的唯一主干?；谝娮C人+主鏈的共識(shí)機(jī)制，雙重支付等問(wèn)題得到了輕松解決。
Byteball取消了區(qū)塊鏈和工作量證明（POW）挖掘的概念，而是選擇了DAG數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)。?與基于傳統(tǒng)區(qū)塊鏈的加密貨幣相比，這具有強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，Byteball?中的所有交易都是以加密方式相互關(guān)聯(lián)的。?新產(chǎn)生交易將添加到tips交易單元后面。?這樣讓網(wǎng)絡(luò)上的所有節(jié)點(diǎn)（用戶）都參與驗(yàn)證交易，完全的去中心化。
這不僅可以更快地驗(yàn)證付款，還可以讓網(wǎng)絡(luò)保持足夠的分散。?避免在比特幣中的一些問(wèn)題：例如可能威脅網(wǎng)絡(luò)的大型集中式礦池；同時(shí)Byteball通過(guò)收取存儲(chǔ)在DAG網(wǎng)絡(luò)的每字節(jié)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)費(fèi)用，通過(guò)類似Gas機(jī)制減少網(wǎng)絡(luò)上的SPAM垃圾信息。
有人說(shuō)Byteball的Witness存在中心化依賴，這里也為Witness正名，在Byteball的Witness節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)中，witness節(jié)點(diǎn)是高度安全的，僅僅能發(fā)出見證單元，無(wú)法接觸交易，所以Witness并不是礦工，Witness扮演的是WatchMan的角色，幫系統(tǒng)錨定交易發(fā)生時(shí)間順序，沒(méi)有留出作惡的空間；另外Witenss?數(shù)量也可以根據(jù)需要設(shè)置和選擇，并不局限于目前的12個(gè)見證人。
Byteball由于每個(gè)交易都有發(fā)起者的私鑰簽名，同時(shí)每筆交易都驗(yàn)證與引用從前發(fā)生的交易，以此編織成一個(gè)巨大的網(wǎng)絡(luò)，對(duì)網(wǎng)絡(luò)的篡改牽一發(fā)而動(dòng)全身，同時(shí)不可能有人擁有全網(wǎng)所以用戶的私鑰，所以Byteball具備銀行級(jí)最終確定性。
Byteball正在積極地嘗試替代現(xiàn)有的數(shù)字貨幣，如比特幣，或者更夸張的說(shuō)，是去取代美元，歐元和所有其他法幣，至少長(zhǎng)期來(lái)看是這樣。就像比特幣要做的一樣。
Byteball的問(wèn)題是：由于主鏈算法和見證人發(fā)布頻率有關(guān)系，交易確認(rèn)的時(shí)間是不確定的。由于Byteball基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，SQL語(yǔ)言過(guò)于緊耦合算法邏輯。在一定程度上限制了Byteball目前的擴(kuò)展能力和速度。
NANO (XRB)
Nano（原名RaiBlocks XRB），是一種基于區(qū)塊點(diǎn)陣(Block Lattice)結(jié)構(gòu)的新型加密貨幣。
Nano是一個(gè)很有意思的項(xiàng)目，Nano創(chuàng)新性的采用了一個(gè)用戶一條鏈的方式，只記錄自己的交易，也只有自己可以修改記錄，不與其它帳戶共享數(shù)據(jù)，從而使所有的交易都可以并行執(zhí)行，能提供秒級(jí)的交易速度和無(wú)限可擴(kuò)展性，并且允許他們異步地更新到網(wǎng)絡(luò)的其余部分，從而以極小的資源開銷獲得快速的交易確認(rèn)。
Nano一個(gè)節(jié)點(diǎn)可以存貯所有賬戶的歷史賬本，也可以只存貯每個(gè)賬戶的最后修剪記錄。當(dāng)一筆交易發(fā)生的時(shí)候，發(fā)出金額的一方會(huì)生成一個(gè)sendtx的區(qū)塊，包含記錄扣除的金額；而收款賬戶則生成receivetx區(qū)塊記錄對(duì)應(yīng)獲得的金額。交易數(shù)據(jù)的收發(fā)是可以異步進(jìn)行的，所以就算同時(shí)有多筆金額匯入一個(gè)賬戶也沒(méi)有問(wèn)題，最終的金額是收到的金額的加法。如果接收方不在線也沒(méi)關(guān)系，未到賬的金額會(huì)單獨(dú)標(biāo)記，等到接收賬戶上線之后，這筆金額就會(huì)從未結(jié)算區(qū)打入接收區(qū)塊，完成交易。
NANO使用了DPOS共識(shí)機(jī)制，賬戶可以指定代表為其投票，得票最多的代表將處理分叉，這個(gè)代表會(huì)將分叉廣播到網(wǎng)絡(luò)，并觀察來(lái)自高權(quán)賬戶節(jié)點(diǎn)在固定時(shí)間內(nèi)的投票接結(jié)果，以此來(lái)確定保留哪一個(gè)區(qū)塊。DPOS可以保證區(qū)塊的合理低能耗運(yùn)行。NANO也使用到了POW機(jī)制，確認(rèn)交易需要非常少的工作證明（PoW）。
NANO的問(wèn)題：沒(méi)有被充分測(cè)試、缺乏同行評(píng)議。共識(shí)算法可能有嚴(yán)重缺陷的風(fēng)險(xiǎn)。例如，如果沒(méi)有足夠的法定人數(shù)投票來(lái)解決網(wǎng)絡(luò)沖突會(huì)發(fā)生什么？另一個(gè)大問(wèn)題：如果NANO網(wǎng)絡(luò)的某些部分長(zhǎng)時(shí)間分離，當(dāng)分離的網(wǎng)絡(luò)重新加入時(shí)會(huì)發(fā)生什么？重新加入的網(wǎng)絡(luò)是否會(huì)在不可避免發(fā)生的投票過(guò)程中癱瘓？
4?DAG 革新與趨勢(shì)
Dag 技術(shù)正快速的發(fā)展與革新，除了三駕馬車之外，新出現(xiàn)的DAG項(xiàng)目在共識(shí)算法、去中心化機(jī)制、速度與并發(fā)上，都取得了更新的進(jìn)展，近期引發(fā)大家重點(diǎn)關(guān)注的項(xiàng)目包括：
HashGraph（哈希圖）
Hashgraph是由Leemon Baird開發(fā)的一種Gossip八卦協(xié)議共識(shí)算法。所有節(jié)點(diǎn)隨機(jī)地與其他節(jié)點(diǎn)共享其已知交易，因此最終所有交易可傳遞到各個(gè)節(jié)點(diǎn)。Hashgraph速度非?？欤棵虢灰?50,000次以上），由于閉源和專利，HG適用于私鏈或者聯(lián)盟鏈，短期內(nèi)不會(huì)應(yīng)用于公鏈和得到規(guī)模驗(yàn)證。
Hashgraph開創(chuàng)性的在公鏈環(huán)境下做異步BFT共識(shí)，傳統(tǒng)BFT 的一大問(wèn)題是消息復(fù)雜度太高，大量消耗系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)帶寬，無(wú)法很好的應(yīng)對(duì)動(dòng)態(tài)網(wǎng)絡(luò)。這里 Hashgraph引入了傳統(tǒng) Gossip Protocol，并加以獨(dú)特的創(chuàng)新，另外再加上虛擬投票機(jī)制，這樣在需要共識(shí)的時(shí)候不會(huì)引起突發(fā)大規(guī)模消息傳遞風(fēng)暴。
Hashgraph 和 Algorand 通過(guò)從不同角度改良了 BFT 應(yīng)用的場(chǎng)景和條件來(lái)使得 BFT 共識(shí)可以被應(yīng)用到公鏈系統(tǒng)中，HG通過(guò)八卦傳播哈希圖以及基于哈希圖做虛擬投票將傳統(tǒng)共識(shí)所需的瞬時(shí)通信要求降到了最低，并且本地計(jì)算保證了共識(shí)高效性。
最新的Hashgraph“公鏈”的商業(yè)介紹書上講述計(jì)劃切換到POS，并且支持 DOPS，并可以讓不運(yùn)行全節(jié)點(diǎn)的持幣者選擇代理人，分享收益。
Hashgraph 集各家所長(zhǎng)，在擴(kuò)展性，安全性和共識(shí)達(dá)成成本上都有很大突破，但是技術(shù)難度大，還未在大規(guī)模公鏈環(huán)境下運(yùn)行，如果能夠?qū)崿F(xiàn)嚴(yán)密的數(shù)學(xué)及應(yīng)用檢驗(yàn)HG白皮書中描述，那么Hashgraph 足以成為可信互聯(lián)網(wǎng)上探索的一個(gè)重要里程碑，可能突破區(qū)塊鏈局限，從創(chuàng)新路徑實(shí)現(xiàn)區(qū)塊鏈最終理想的一個(gè)有力嘗試
SPECTRE/?PHANTOM
SPECTRE Protocol采用了Block+DAG的“區(qū)塊有向無(wú)環(huán)圖”技術(shù)，可以并行挖礦，從而帶來(lái)更大的吞吐量和更快的交易確認(rèn)時(shí)間； 2018年2月SPECTRE的擴(kuò)容協(xié)議–?Phantom發(fā)布，能夠大大擴(kuò)充網(wǎng)絡(luò)交易容量，并兼容智能合約。該項(xiàng)技術(shù)是“對(duì)中本聰提出的區(qū)塊鏈的泛化”，解決了前者需在安全性與擴(kuò)容能力之間進(jìn)行取舍的問(wèn)題，因而更加適合建立速度更快或規(guī)模更大的區(qū)塊。
不同于“閃電網(wǎng)絡(luò)”（Lightning Network）等鏈下解決方案，PHANTOM是鏈上擴(kuò)容方案。同時(shí)PHANTOM采用線性排序會(huì)在一定程度上犧牲SECTRE可實(shí)現(xiàn)的交易確認(rèn)速度
SPECTRE由DAGlabs發(fā)起，一家偏學(xué)術(shù)的機(jī)構(gòu)，由一群DAG的極客所組成；DAGlabs目前并沒(méi)有發(fā)幣計(jì)劃，?Daglabs計(jì)劃等待Phantom協(xié)議成熟之后，可能發(fā)布基于SPECTRE/Phantom協(xié)議的DAG公鏈，是非常值得期待的項(xiàng)目。
Hycon
Hycon是韓國(guó)的DAG項(xiàng)目，定位平臺(tái)型公鏈，還要做生態(tài)，包括價(jià)值交換媒介去中心化交易所，準(zhǔn)備募集近一個(gè)億美金的資金，另外70%是要靠以后挖礦挖出來(lái)的。
Hycon整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的建立分為三個(gè)階段：價(jià)值交換媒介、區(qū)塊鏈平臺(tái)以及去中心化交易所，旨在打造集價(jià)值交換、商業(yè)應(yīng)用以及token 流通等屬性于一身的價(jià)值生態(tài)系統(tǒng)。其中，區(qū)塊鏈平臺(tái)是整個(gè)生態(tài)系統(tǒng)的核心，將解決交易確認(rèn)速度低、吞吐量有限的區(qū)塊鏈性能瓶頸，從而實(shí)現(xiàn)商業(yè)級(jí)應(yīng)用。
Hycon公鏈平臺(tái)的主要特性是：快速交易確認(rèn)時(shí)間、鏈上交易擴(kuò)展性（在2MB/S 的連接中高達(dá)3000TPS 交易吞吐量）、同步出塊（可基于 DAG 結(jié)構(gòu)位置而不是時(shí)間先后鏈接區(qū)塊）以及智能合約。
Algorand
最近在海內(nèi)外大火的明星項(xiàng)目Algorand，目標(biāo)是建立一個(gè)低能耗、高速度、民主化、可拓展性好而且?guī)缀醪粫?huì)出現(xiàn)分叉的分布式賬本。Algorand沒(méi)有引入激勵(lì)機(jī)制或發(fā)行數(shù)字加密貨幣。Algorand由圖靈獎(jiǎng)得主、MIT教授Sivio Micali募集400萬(wàn)美元開發(fā)。
GHOST , SPECTRE 和 Meshcash 是最近用來(lái)提升比特幣吞吐量的部分提議，通過(guò)使用樹或者有向無(wú)環(huán)圖來(lái)代替底層區(qū)塊鏈的賬本結(jié)構(gòu)，解決區(qū)塊鏈分叉的沖突問(wèn)題。 這些協(xié)議使用POW證明共識(shí)。通過(guò)精心設(shè)計(jì)的樹/圖分支之間的選擇規(guī)則，能大幅提高吞吐量
Algorand同樣計(jì)劃在實(shí)現(xiàn)過(guò)程中，研究采用樹或DAG結(jié)構(gòu)來(lái)增加Algorand的吞吐量。
國(guó)內(nèi)DAG項(xiàng)目
中國(guó)的新技術(shù)領(lǐng)域跟隨創(chuàng)新的腳本并不緩慢，基于DAG的區(qū)塊鏈系統(tǒng)正在快速涌現(xiàn)，但在底層共識(shí)設(shè)計(jì)革新和方法創(chuàng)新上還有差距，我們統(tǒng)計(jì)了部分目前國(guó)內(nèi)基于DAG技術(shù)的典型項(xiàng)目：
ITC（萬(wàn)物鏈）
基于區(qū)塊鏈的安全物聯(lián)網(wǎng)輕操作系統(tǒng)，解決方案融合了區(qū)塊鏈技術(shù)，結(jié)合密碼學(xué)非對(duì)稱加密技術(shù)，半同態(tài)加密秘文計(jì)算技術(shù)，以及無(wú)數(shù)據(jù)中心的分布式架構(gòu)，旨在解決目前物聯(lián)網(wǎng)嚴(yán)重的安全問(wèn)題，滿足物聯(lián)網(wǎng)高度并發(fā)的使用場(chǎng)景，實(shí)現(xiàn)萬(wàn)物互聯(lián)互通。
TrustNote
TrustNote是支持POW挖礦的DAG公有鏈，具有創(chuàng)新的雙層共識(shí)機(jī)制，面向數(shù)字通證發(fā)行、區(qū)塊鏈游戲和社交網(wǎng)絡(luò)等應(yīng)用場(chǎng)景，基礎(chǔ)代幣稱為“TTT”，核心在于底層公鏈開發(fā)，應(yīng)用生態(tài)可以應(yīng)用在金融征信、信息安全、物聯(lián)網(wǎng)、游戲、社交等領(lǐng)域。目前，已經(jīng)在應(yīng)用領(lǐng)域有所涉及。
Bsure（必信鏈）
Bsure?是全球首家專業(yè)數(shù)字保險(xiǎn)和大健康區(qū)塊鏈智能平臺(tái)，構(gòu)建首條基于DAG技術(shù)的“數(shù)字保險(xiǎn)和健康醫(yī)療”行業(yè)公鏈。目前測(cè)試鏈已經(jīng)上線，并在開發(fā)Bsure.cloud鏈云基礎(chǔ)設(shè)施，賦能健康醫(yī)療和保險(xiǎn)科技行業(yè)產(chǎn)品與服務(wù)創(chuàng)新，目前已在應(yīng)用領(lǐng)域合作落地部分項(xiàng)目。
Bsure行業(yè)公鏈平臺(tái)的開發(fā)中的主要特性包括：1. 快速交易確認(rèn)時(shí)間（instantpayment）、2. 交易擴(kuò)展性（通過(guò)內(nèi)存計(jì)算，優(yōu)化主鏈算法，提升交易并發(fā)能力）、3.Package+DAG共識(shí)創(chuàng)新（結(jié)合本地偏序包和公證人主鏈全序算法），4.分層賦能架構(gòu)：包括獨(dú)立的智能合約層、去中心化存儲(chǔ)層、DAPP應(yīng)用層、同構(gòu)跨鏈…等等。
Nerthus（納爾圖）
2017年下半年發(fā)起的低調(diào)項(xiàng)目，Nerthus基于的是字節(jié)雪球DAG結(jié)構(gòu)加以改良，并使用GO語(yǔ)言實(shí)現(xiàn)了服務(wù)層，核心層，和應(yīng)用層三層架構(gòu)。目前還沒(méi)上交易所。納爾圖應(yīng)該是中國(guó)第一個(gè)的基于DAG技術(shù)開發(fā)的平臺(tái)型公鏈項(xiàng)目，項(xiàng)目正在開發(fā)中。
CyberVein（數(shù)脈鏈）
CyberVein 是基于DAG架構(gòu)，包含了自己的Vein編程語(yǔ)言、虛擬機(jī)、新型智能合約的底層系統(tǒng)，致力于從技術(shù)層面和商業(yè)邏輯兩方面解決大數(shù)據(jù)時(shí)代面臨的數(shù)據(jù)價(jià)值定義和管理問(wèn)題。
由DAG+PoC機(jī)制+數(shù)據(jù)庫(kù)虛擬機(jī)共同完成的，DAG架構(gòu)只是CyberVein的一部分，CyberVein平臺(tái)上還可以創(chuàng)建自己的智能合約，擁有操作數(shù)據(jù)庫(kù)的虛擬機(jī)和編程語(yǔ)言，共識(shí)機(jī)制還有創(chuàng)新。如果把項(xiàng)目比作一個(gè)精裝修樓房來(lái)說(shuō)的話，DAG架構(gòu)僅僅只是CyberVein的地基，數(shù)據(jù)庫(kù)虛擬機(jī)是樓房的鋼筋水泥，編程語(yǔ)言和智能合約是每一間房子的裝修，PoC貢獻(xiàn)證明是樓房的智能門禁系統(tǒng)！
Mixin
Mixin計(jì)劃建立一個(gè)最大的對(duì)開發(fā)者友好的移動(dòng)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)，無(wú)限吞吐鏈接所有現(xiàn)存的區(qū)塊鏈，基于DAG實(shí)現(xiàn)。
Mixin規(guī)劃宏大，包括跨鏈，無(wú)限吞吐，基于手機(jī)號(hào)的賬號(hào)和資產(chǎn)管理等等，立志要做中國(guó)未來(lái)用戶量最大的公鏈。目前一款基于其的Dapp - Mixin Messenger測(cè)試版已經(jīng)上線。另外幾個(gè)基于Mixin的項(xiàng)目如Pressone, Motion, Show.one 也在持續(xù)開發(fā)中
Travelflex
基于Dag技術(shù)的去中心化社交旅游網(wǎng)絡(luò)和支付系統(tǒng)，旨在解決比特幣等其他代幣目前面臨的可拓展性問(wèn)題。
小結(jié)
凡事有利必有弊，DAG的速度快，吞吐量高，但作為一個(gè)很年輕的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，安全性和一致性還有待更多驗(yàn)證和認(rèn)可，應(yīng)用場(chǎng)景也還不像傳統(tǒng)區(qū)塊鏈那么廣泛；但DAG技術(shù)的優(yōu)勢(shì)和創(chuàng)新速度已經(jīng)嶄露頭角，越來(lái)越多后繼基于DAG的創(chuàng)新項(xiàng)目和DAPP正源源不斷的迅速涌現(xiàn)。
?5?DAG未來(lái)之路
當(dāng)前人們喜歡把DAG與傳統(tǒng)區(qū)塊鏈做比較，但是我們認(rèn)為，DAG僅是分布式賬本應(yīng)用的一種技術(shù)實(shí)現(xiàn)，部分創(chuàng)新的區(qū)塊鏈項(xiàng)目已經(jīng)在探索Block+DAG的融合模式。
從廣義上講，DAG僅是廣義區(qū)塊鏈的一種組成技術(shù)。區(qū)塊鏈和Token經(jīng)濟(jì)驅(qū)動(dòng)作為關(guān)鍵組件，與AI人工智能、大數(shù)據(jù)、AR/VR虛擬現(xiàn)實(shí)、5G高速無(wú)線網(wǎng)絡(luò)等共同迎接第四次價(jià)值互聯(lián)網(wǎng)浪潮的到來(lái)。
展望未來(lái)
“十到二十年之后，區(qū)塊鏈技術(shù)發(fā)展到極致，徹底解決了可擴(kuò)展性，安全性，易用性的問(wèn)題之后，終局會(huì)是什么樣子？
世界上八十億人，上萬(wàn)億臺(tái)機(jī)器，可以瞬間（遲滯低于一秒）通過(guò)區(qū)塊鏈網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行無(wú)需中介，無(wú)需許可，自動(dòng)編程，費(fèi)用極低的，可以信賴的價(jià)值交換，價(jià)值交換的單位可以低到一分，一厘，甚至更低。
這是一個(gè)可以期待的發(fā)展局面之一。
這樣的價(jià)值交換網(wǎng)絡(luò)鋪開后，會(huì)催生以前不可能有的應(yīng)用……
率先在擴(kuò)展性和易用性上達(dá)到一小時(shí)可以支持上百萬(wàn)，上億筆交易的價(jià)值區(qū)塊鏈，將會(huì)成為各種無(wú)法想象的應(yīng)用的基石，吸引更多的用戶和開發(fā)者。而各種應(yīng)用的豐富，又將使這個(gè)區(qū)塊鏈更加有價(jià)值，導(dǎo)致良性循環(huán)，強(qiáng)者亦強(qiáng)?！?/p>
----引用自王川
主要參考資料：
1、 Serguei Popov*：The Tangle（IOTA官網(wǎng)白皮書v1.3）
2、 Byteball?WitePaper（BYTEBALL官網(wǎng)白皮書）
3、 MIT：Cryptographic vulnerabilities in IOTA 2017-9-7
4、 輕度：DAG也許是真正的區(qū)塊鏈3.0 https://zhuanlan.zhihu.com/p/31764777
5、?五火球教主：一大波DAG公鏈正在接近? ?https://mp.weixin.qq.com/s/YypTjeuWd4RCAJbDvAmucA
6、NPC?節(jié)點(diǎn)計(jì)劃：區(qū)塊鏈敗局已定，Hashgraph才是未來(lái)？ | 尋找下一個(gè)以太坊
7、雷鋒網(wǎng)：https://www.leiphone.com/news/201802/fgZUPOcfTMpJR6FR.html
8、 NPC?節(jié)點(diǎn)計(jì)劃：目標(biāo)宏大的韓國(guó)DAG生態(tài)系統(tǒng)：Hycon 測(cè)評(píng)
9、Dagfans：https://dagfans.org/paper/2018/04/08/DagCoinDraft.html
10、 湯強(qiáng)：十分鐘講清IOTA和DAG
11、Ghost?Protocol：http://www.cs.huji.ac.il/~avivz/pubs/13/btc_scalability_full.pdf
12、 Algorand 2：RELATED WORK - https://people.csail.mit.edu/nickolai/papers/gilad-algorand-eprint.pdf
13、 區(qū)塊鏈實(shí)驗(yàn)室：http://daglab.io；http://www.daglabs.io
