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。然而，它們的底層機(jī)制確實(shí)有所不同，更重要的是，它們在縮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節(jié)點(diǎn)在發(fā)布新塊之前必須達(dá)成共識。如果不保持這種同步性，我們就會得到很多孤立的塊。這些塊對總體吞吐量沒有貢獻(xiàn)，因此會浪費(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

區(qū)塊鏈和DAG是指用于存儲分類狀態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，而不是共識機(jī)制。區(qū)塊鏈可以使用工作量證明（PoW），權(quán)益證明（PoS）或一個仲裁達(dá)成共識。類似地，不同的DAG可以有不同的共識機(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，有兩個基本問題需要回答：

1.一個新的塊應(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最長的鏈。

2. 六區(qū)塊規(guī)則：如果一個總區(qū)塊至少有六個區(qū)塊，并且是最長鏈的一部分，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對比特幣視頻的出色介紹，或類似的入門級區(qū)塊鏈課程。）

IOTA在其白皮書中的回答是：

1.MCMC提示選擇：一個新事務(wù)使用MCMC隨機(jī)選擇兩個以前的事務(wù)進(jìn)行審批。

2.確認(rèn)信心：如果交易的信心非常高，交易就會被確認(rèn)，這意味著幾乎所有合法的提示都會批準(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，這個類比是成立的。這個描述是對這兩個系統(tǒng)的過度簡化，但希望傳達(dá)區(qū)塊鏈共識如何與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，他們肯定會去爭取。例如，請參閱最近的一篇文章，文章聲稱，在沒有大額獎勵的情況下，比特幣的激勵系統(tǒng)可能不足以穩(wěn)定它。一個更具體的例子來自以太坊，在他們在“硬分叉”（hard fork）中進(jìn)行的DAO黑客項(xiàng)目：如果存在忽視最長鏈規(guī)則的經(jīng)濟(jì)動機(jī)，那么整個塊都將被忽視。

面對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中只有一個基本規(guī)則：每個事務(wù)必須準(zhǔn)確地批準(zhǔn)前兩個事務(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。