什么是加密货币中的有向无环图(DAG)？

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导语

支持者则坚信，未来的加密货币支付网络会搭建在完全不同的架构，即有向无环图（或称“DAG”）之上。

什么是有向无环图？

有向无环图是一种截然不同的数据结构，可视作把不同信息连接在一起的数据库。“有向无环图”是一个信息量很大的概念，让我们来层层分解。

有向无环图。

这种数据结构通常用于数据建模。在科学或医学领域，有向无环图用来观察变量之间的关系，以及确定它们之间的相互影响。例如，我们利用这个图形建立营养、睡眠周期和身体症状等之间的联系，从而确定这些指标对患者的影响。

有向无环图如何运作？

要想添加新交易，必须建立在此前的交易之上。假设Alice创建一笔新交易。该交易要想获得确认，必须引用之前的交易，这有点类似于比特币中一个区块对前一个区块的引用，只不过这里必须引用多笔交易。

在某些系统中，算法会选择新交易必须建立在哪些交易（或“末端”）之上。末端的累积权重越高，越容易被选中。累积权重能够衡量通往末端的路径中的确认数量。

用户更愿意确认权重“较高”的交易，这样系统才能不断发展。否则，用户就会毫无顾忌地在旧交易上持续创建交易。

有向无环图同样能够防止双花问题，机制类似，但没有矿工参与。节点在确认较旧的交易时，会评估追溯到有向无环图第一笔交易的整条路径，以确保发送方余额充足。路径可能会有很多条，但只需验证一条即可。

如果用户把交易建立在无效路径上，会导致自己的交易被忽略。或许这些用户的交易有效，但由于上一个交易无效，因此没人愿意去扩展这条路径。

乍看之下似乎不太直观——可不能存在一种情况，多种不同的分支之间根本就不知道彼此的存在呢？那么，会不会用户在不同的分支上花销同一笔资金？

确实有这种可能。但是通过选择算法给末端的累积权重加码，这个问题就能迎刃而解。也就是说，长此以往，某个分支会比其他分支更繁荣。较弱的分支遭到遗弃，网络会在权重最高的分支持续发展壮大。

这样看起来似乎会导致用户体验变差。但其实并不会。如果Alice向Bob发送10枚MagicDAGToken，她不必担心是否选择了图表中的正确末端，因为她的钱包会在后台执行以下操作：

• 选择权重大的末端（请记住，就是那些累积确认信息最多的末端）。
• 沿着路径追溯回以前的交易，以确保末端有足够余额进行支付。
• 达到以上要求，交易就会添加到有向无环图，创建的交易得以确认。

有向无环图的优缺点

有向无环图的优点

速度

无需挖矿

没有交易费用

没有可扩展性问题

有向无环图的缺点

并非完全去中心化

以有向无环图为基础的协议具有各种中心化特性。有些人认为，这是启动网络的短期解决方案，但是有向无环图是否能在没有第三方干预的情况下蓬勃发展，仍需拭目以待。如果没有成功，就相当于网络向攻击向量敞开了大门，最终会严重受创。

未经大规模测试

尽管基于有向无环图的加密货币已经问世几年，但要广泛普及还需假以时日。因此，未来用户在使用该系统时会享有怎样的激励机制，还很难预测。

总结