前言：DAG（有向無環圖）跟區塊鏈的賬本結構不同，它不是線性的，也不是區塊相連的鏈式結構。它試圖解決區塊鏈難以解決的擴展性問題、交易費用問題。那么，它有機會解決這個問題嗎？目前IOTA、Nano、Byteball等在使用基于DAG的賬本結構。DAG會是下一個大的突破嗎？目前看，還需要很多的探索。本文是Jack Dossman，于blog.goodaudience.com,由藍狐筆記社群“Leo”翻譯。
2017年12月，區塊鏈技術走向主流。價格飆升，比特幣和其他區塊鏈項目充斥著新聞。人們為區塊鏈的潛力和未來可能性感到興奮。在2017年11月到2018年1月早期的短短兩個月間，整個加密市場增長了400%，看上去只有天空才是這種新技術的極限。
但形勢開始直轉急下。
比特幣和以太坊網絡被交易淹沒，開始走向大幅放緩。比特幣交易費，之前幾乎可以忽略不計，但后來曾飆升到50美元，而處理時間延長到數小時，而不是幾分鐘。
看上去泡沫要破滅了。人們開始質疑他們目睹到的是否是真正的技術革命，它看起來不太可能繼續高漲。區塊鏈技術還沒有準備好履行自己的諾言，還有其他的因素，導致市場急劇下降。那么，加密世界如何來解決擴展性的問題呢？
現在來看看DAG。
DAG（Directed Acyclic Graph）是有向無環圖的縮寫，DAG有可能解決比特幣、以太坊或其他區塊鏈應用所面臨的一些問題。
但事情是：DAG實際上并不是區塊鏈。
所以，當你認為你已經搞清楚什么是區塊鏈的時候，總會有新東西出來。不過不要擔心，理解了區塊鏈，可以考慮它們之間的差異。
那么，什么是區塊鏈呢？
為了回答這個問題，我們來看看運行比特幣的區塊鏈。比特幣是目前最受歡迎的加密貨幣，在某些方面，最簡單也便于理解。
區塊鏈的核心只是一種數據庫，用于存儲過去發生的事情的信息。它通過復雜的數學（加密）驗證，來確保輸入的信息不會跟分類賬上已有的信息產生沖突。比特幣區塊鏈上的信息是存儲在組或者叫區塊中的，每個區塊都有時間戳，并且及時鏈接到之前產生的區塊，從而創建一個線性的區塊組成的鏈，也因此稱之為區塊鏈。
然而，這也是發生問題的地方。
由于區塊鏈具有線性的特征，交易只能按順序添加進入區塊，區塊在鏈上相連。這會讓網絡的速度存在瓶頸，導致需求高時會產生交易積壓、費用高企的情況。
此外，既然所有區塊都鏈接到鏈上，破壞任何這些鏈接都會導致鏈的無效。這意味著討論區塊大小變得很重要。比特幣區塊鏈每天都在增長，截止到2018年9月，它已經超過175GB。
這意味著全世界成千上萬個驗證節點都需要存儲比特幣區塊鏈的完整副本來驗證交易。這是不小的容量。數千份完整副本持續接入網絡對去中心化提出了挑戰，因為對于個人來說，很難參與，這需要昂貴的專用硬件。
由于這些限制，比特幣在擴展性上遇到問題。一些解決方案，比如閃電網絡等還在開發中。可以說，擴展性問題是比特幣走向主流大規模采用的主要障礙。
這就是為什么DAG值得的地方。
什么是DAG？
基于DAG技術的項目，目前較多人知道的是IOTA。它是一個承諾更快速度和更低費用的交易平臺，可用于相連設備間的高速數據交易。
那么，到底什么是DAG？它和區塊鏈有什么區塊？我們通過IOTA案例來理解它。
DAG名字聽起來讓人生畏，但概念很簡單。跟區塊鏈一樣，它也是一種數據庫：以特定方式存儲數據或交易的方式。然而，與區塊鏈不同，它不是以線性方式進行存儲。
它類似于一個家譜樹，圖形只能朝一個方向延伸，也就是所謂的定向，但不能進入循環，也就是有向無環圖。
所有進入DAG的信息都必須遵循這些規則。
在IOTA，交易及其所有相關信息（如發送方和接收方，發送的時間和金額）都存儲為節點，一組節點組成一個“tangle”。這就是IOTA版本的“區塊鏈”。
當一個新的交易添加進入tangle，它會與現有的兩個節點相連，在這個過程中，通過確認它們不與網絡中的其他交易產生沖突，由此來驗證節點。
計算機增加新的交易進入網絡需要做很小的POW來完成操作，這意味著所有IOTA用戶都利于保證網絡安全。這樣做可以擺脫專用礦工，比如比特幣中驗證交易的礦工，從而消除網絡費用的需求。
隨著新增加的交易越來越多，網絡實際上會加速。因為每個新增的交易，都會讓兩個舊的交易得到驗證并被網絡批準。
跟比特幣不同，你也不需要為了添加交易需要完整圖。既然，tangle不是線性的，你只需要進入所有交易的一部分，這一部分附加到你的交易，以便于對其進行驗證，從而大大減少數據使用。
因此，從理論上講，DAG應該是始終是輕量級的，并且可以快速處理交易。所以，它是可以大規模擴展的。
DAG的缺點
盡管有這么多優點，但像IOTA這樣的DAG系統并非沒有問題。由于沒有大規模POW計算來保證網絡安全，因此IOTA容易受到34%的攻擊。
簡言之，如果攻擊者的計算能力超過網絡34%，他們可以發送和批準虛假的交易，控制tangle。IOTA tangle 容易受到這類攻擊，網絡很小，總的計算能力還較低。為解決這個問題，團隊設立了調節員節點，通過它批準交易。當團隊認為tangle足夠強健，足夠抵御攻擊時，該節點會被移除。
這有助于防止網絡遭受34%的攻擊，但也意味著IOTA目前是中心化的系統，直到它的系統足夠強大并把協調員節點移除時才是去中心化的系統。因此，它目前容易受到IOTA創始人作出的決定所影響，在走向真正去中心化的道路上還有很長的路要走。
關于去中心化的實現難度是目前DAG系統的主要缺點。DAG技術整體來說，還是非常新的，沒有得到大規模實踐的證實，因此在IOTA網絡證明它能夠創建真正的去中心化系統之前，這種疑慮會持續存在。
現在，我們清楚了區塊鏈和DAG是什么，那么讓我們看看它們之間的區別：
比特幣：
l 完整副本數據量很大
l 需要整個區塊鏈來確認交易
l 當網絡活動高，交易就會變慢
l 當網絡活動高，交易費用就會增加
l 很難擴展到大規模人群
l 依賴大型、耗費能源的昂貴硬件來挖礦
IOTA：
l 不需要整個Tangle來確認交易
l 用戶通過每次交易做少量的工作量證明而成為礦工
l 沒有費用
l 隨著交易量增加，網絡速度加快
l 可輕松擴展到大規模用戶
l 開始時中心化的可能性較高
l 易受34%攻擊
很明顯，DAG技術在向大規模人群擴展方面有很大優勢。比特幣、以太坊和其他加密項目目前面臨的擴展性問題可通過DAG模式來解決。
但是，這種技術也很新，且未經大規模實踐驗證，因此，它是否足夠強健，是否能夠經得起市場的考驗，還有待觀察。DAG技術有很大的潛力，但我們仍然必須等待，看看它們是否能夠破局。
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