有向無環(huán)圖DAG的IOTA與區(qū)塊鏈有何區(qū)別
在本系列的這篇文章中,我們提供了一些關(guān)于作為有向無環(huán)圖(DAG)的IOTA分類帳確切性質(zhì)的進(jìn)一步見解。本片文章特別有用,因?yàn)檫@些差異有助于解釋IOTA的未來總體愿景,以及合作的路徑。
在概念層面上,區(qū)塊鏈和DAG有一些相似之處。兩者都是分布式分類帳技術(shù),它允許用戶以分散的方式獲得關(guān)于分類帳狀態(tài)的最終共識(shí)。然而,它們的底層機(jī)制確實(shí)有所不同,更重要的是,它們?cè)诳s放屬性和潛在用例方面有一些顯著的區(qū)別。
但是區(qū)塊鏈有什么問題呢?
考慮到區(qū)塊鏈已經(jīng)存在,而且它們似乎可靠地維護(hù)了總賬狀態(tài),這是一個(gè)有效的問題。但可伸縮性問題還沒有被解決。
讓我們以比特幣作為我們的區(qū)塊鏈案例研究。無論系統(tǒng)中涉及多少需求或計(jì)算能力,它在全球范圍內(nèi)的每秒事務(wù)數(shù)(TPS)限制在7個(gè)左右。此外,即使沒有擁塞,事務(wù)達(dá)到最終狀態(tài)所花費(fèi)的時(shí)間大約是一個(gè)小時(shí),這限制了許多潛在的用例。
區(qū)塊鏈的瓶頸之一是每個(gè)節(jié)點(diǎn)在發(fā)布新塊之前必須達(dá)成共識(shí)。如果不保持這種同步性,我們就會(huì)得到很多孤立的塊。這些塊對(duì)總體吞吐量沒有貢獻(xiàn),因此會(huì)浪費(fèi)帶寬和工作量證明資源。孤立塊也稱為臨時(shí)分叉。
在DAG中,我們承認(rèn)這些孤立塊是高TPS率的必然結(jié)果。然而,與區(qū)塊鏈系統(tǒng)不同的是,這些孤立塊被合并回系統(tǒng)中,因此不會(huì)浪費(fèi)資源。理論上,這是DAG的主要優(yōu)點(diǎn)。
如何達(dá)成共識(shí)
區(qū)塊鏈和DAG是指用于存儲(chǔ)分類狀態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),而不是共識(shí)機(jī)制。區(qū)塊鏈可以使用工作量證明(PoW),權(quán)益證明(PoS)或一個(gè)仲裁達(dá)成共識(shí)。類似地,不同的DAG可以有不同的共識(shí)機(jī)制。在本節(jié)中,我們將重點(diǎn)比較PoW區(qū)塊鏈,比如比特幣和IOTA。
在基于POW的DLT中,有兩個(gè)基本問題需要回答:
1.一個(gè)新的塊應(yīng)該在哪里連接?
2. 我們?nèi)绾未_定事務(wù)已確認(rèn)?
比特幣和IOTA分別進(jìn)行了不同的回答??偨Y(jié)如下。
比特幣的答案:
1. 最長(zhǎng)鏈規(guī)則:有點(diǎn)用詞不當(dāng),但該規(guī)則規(guī)定,新塊應(yīng)該批準(zhǔn)累積PoW最長(zhǎng)的鏈。
2. 六區(qū)塊規(guī)則:如果一個(gè)總區(qū)塊至少有六個(gè)區(qū)塊,并且是最長(zhǎng)鏈的一部分,可以認(rèn)為事物是確定的。
(如果這些概念不清楚,我們推薦3Blue1Brown對(duì)比特幣視頻的出色介紹,或類似的入門級(jí)區(qū)塊鏈課程。)
IOTA在其白皮書中的回答是:
1.MCMC提示選擇:一個(gè)新事務(wù)使用MCMC隨機(jī)選擇兩個(gè)以前的事務(wù)進(jìn)行審批。
2.確認(rèn)信心:如果交易的信心非常高,交易就會(huì)被確認(rèn),這意味著幾乎所有合法的提示都會(huì)批準(zhǔn)交易。
雖然IOTA不使用塊,但是我們可以把事務(wù)想象成大小為1的塊,這個(gè)類比是成立的。這個(gè)描述是對(duì)這兩個(gè)系統(tǒng)的過度簡(jiǎn)化,但希望傳達(dá)區(qū)塊鏈共識(shí)如何與Tangle相關(guān)的主要思想。
我們?nèi)绾螆?zhí)行MCMC?
IOTA是分布式系統(tǒng)。任何人都無法強(qiáng)制批準(zhǔn)特定的事務(wù)。我們也不能強(qiáng)制使用我們推薦的MCMC算法。我們能做的最好的事情就是表明聽從我們的建議是對(duì)用戶最有利的,否則她的交易不太可能被其他人批準(zhǔn)。
比特幣也是如此。如果礦商們認(rèn)為通過分拆主鏈而不是擴(kuò)大主鏈可以獲得更多利潤(rùn),他們肯定會(huì)去爭(zhēng)取。例如,請(qǐng)參閱最近的一篇文章,文章聲稱,在沒有大額獎(jiǎng)勵(lì)的情況下,比特幣的激勵(lì)系統(tǒng)可能不足以穩(wěn)定它。一個(gè)更具體的例子來自以太坊,在他們?cè)凇坝卜植妗保╤ard fork)中進(jìn)行的DAO黑客項(xiàng)目:如果存在忽視最長(zhǎng)鏈規(guī)則的經(jīng)濟(jì)動(dòng)機(jī),那么整個(gè)塊都將被忽視。
面對(duì)這些令人不快的事實(shí),最好和最明智的方法是讓用戶自由選擇批準(zhǔn)誰。IOTA中只有一個(gè)基本規(guī)則:每個(gè)事務(wù)必須準(zhǔn)確地批準(zhǔn)前兩個(gè)事務(wù)。如果用戶認(rèn)為遵循推薦的提示選擇算法最符合他們的利益,他們就會(huì)這樣做,而我們則需要做的是證明我們的建議確實(shí)是最好的策略。