有向无环图（DAG）和高效区块链

纠结IOTA 的有向无环图（DAG）架构为传统区块链共识机制提供了一种可扩展的高效替代方案。

随着物联网（IoT）的发展，小额支付和互联设备变得越来越普遍，这就要求分布式账本具有较高的交易吞吐量。

在这篇文章中，我们将探讨 tangle 如何利用 DAG 实现去中心化共识和可扩展性。

传统区块链为何难以扩大规模

比特币和以太坊等区块链将交易捆绑成区块，每一个新区块都与前一个区块在链上加密链接。

这种顺序结构将交易吞吐量限制在区块大小和创建率范围内。

随着越来越多的用户加入网络，对区块内有限空间的竞争也随之加剧，从而推高了交易费用和确认时间。

此外、工作证明共识 许多区块链使用的 "区块链 "技术需要大量计算能力来验证交易和确保网络安全。

虽然各种解决方案都旨在提高区块链的可扩展性，但由于其底层数据结构和区块链的可扩展性，基本制约因素依然存在。共识机制 .

这促使人们研究其他分布式账本架构，以构建高度可扩展的去中心化网络。

唐格和有向无环图介绍

IOTA 的纠结代表着与传统区块链的重大差异。

纠结图是一种有向无环图（DAG）数据结构，而不是由区块组成的线性链。

交易由图上的顶点表示，彼此相连，而不是按顺序排列成块。

要发布新的交易，用户必须通过进行小规模的工作量证明计算来验证之前的两笔交易。

这些批准由有向边表示，确认签发的交易参考并验证了之前两个交易的有效性。

随着时间的推移，交易变得相互关联，形成一个提供共识的审批网络。

这种 DAG 结构允许随着新的事务加入网络，纠结网络可以横向扩展。

由于用户会验证之前的交易，因此更多的交易意味着更多的确认和更高的安全性。

没有限制吞吐量的固定区块大小或时间间隔。网络上的活动越多，交易确认的速度就越快。

缠结（DAG）的主要特性

一些关键功能使纠缠系统能够作为可扩展的分散式加密分类账发挥作用：

• 异步共识 - 交易不是顺序块，而是通过在 DAG 中随机走动审批来实现概率终结。这样就能实现高吞吐量，而不会出现瓶颈。
• 无交易费用 - 用户通过验证交易来发布自己的交易，因此提交交易无需成本。这就实现了物联网设备之间的小额支付和频繁交易。
• 分散式安全 - 网络越大，验证和确认的交易就越多。更多的用户意味着更好的分布式安全性。
• 可扩展的吞吐量 - 由于采用并行验证流程，每秒的交易量会随着网络活动的增加而增加。没有区块大小限制。

Tangle 是 IOTA 加密货币网络中使用的一种 DAG 类型

IOTA 及其 Tangle 技术提供了一种可扩展的分布式账本架构，适用于各种应用：

• 物联网 - 实现机对机小额支付，提供设备间可信数据传输。例如电动汽车充电、供应链跟踪和无线传感器网络。
• 智能城市 - 通过联网设备网络提高公共服务的效率和透明度。智能废物管理、污染监测和智能停车等应用。
• 数字身份 - 允许用户在去中心化网络上拥有和控制自己的个人数据和身份。
• 金融服务 - 为无摩擦小额支付以及代币化资产跨分类账结算提供基础设施。
• 医疗保健 - 安全共享和审核医疗记录，实现对医疗物联网传感器数据的访问，并与智能医疗保健系统集成。

IOTA 的 Tangle 仍处于早期阶段，但其可扩展性、无感交易和轻量级协议为物联网和机器经济应用提供了优于传统区块链的独特优势。

一些已经在探索使用案例的公司包括戴尔、英特尔、TM Forum、挪威最大的银行 DNB 和能源软件公司 Grid+。

随着网络效应的改善和技术的成熟，企业和公共部门的采用将会加速。

有向无环图（DAG）和纠缠图是如何工作的？

有向无环图（DAG）是一种由节点和边组成的数据结构，其中每条边都指向从一个网站 没有循环。

这意味着不可能从一个节点开始，沿着边返回到同一个节点。

DAG 通常用于表示具有自然排序的数据，如任务依赖图或时间轴。

例如，任务依赖图可用来表示一组任务必须完成的顺序。

Tangle 是一种 DAG，用于存储和处理 IOTA 加密货币中的交易。

Tangle 由事务和边组成，前者表示为节点，后者将事务连接在一起。

在 Tangle 中添加新交易时，必须参考之前的两个交易。

这个验证之前两个交易的过程被称为 "工作证明"（PoW）。PoW 使添加无效交易变得困难，从而有助于确保 Tangle 的安全。

交易一旦添加到 Tangle 中，即被视为已确认。加入 Tangle 的交易越多，每笔交易就越安全。

以下是 Tangle 工作原理的简化示例：

1. Alice 想要向 Bob 发送 10 个 IOTA。
2. Alice 创建了一个新事务，并引用了之前的两个事务。
3. Alice 向 Tangle 网络广播交易。
4. Tangle 网络上的其他节点收到交易后，通过检查交易是否引用了之前的两个交易来验证交易。
5. 如果交易有效，节点就会将其添加到自己的 Tangle 副本中。
6. 现在 Alice 的交易被视为已确认。

与传统区块链相比，Tangle 具有许多优势，包括

• 可扩展性： Tangle 的设计具有可扩展性，每秒可处理大量事务。
• 没有羽翼 Tangle 不收取任何交易费用。
• 安全： Tangle 由 PoW 流程确保安全。

不过，Tangle 仍在开发之中，还有一些挑战需要解决，如垃圾邮件交易的风险和提高网络性能的需要。

总之，DAG 和 Tangle 是很有前途的技术，有可能彻底改变交易处理方式。

结论

纠缠代表了分布式账本技术的发展，通过使用基于 DAG 的结构，克服了传统区块链在可扩展性方面的主要限制。

这使其能够高效处理大量交易，非常适合在物联网中实现小额支付和机器互动。

随着人们对区块链应用的不断探索，像 "纠结 "这样的 DAG 架构为构建真正去中心化和可扩展的交易网络提供了一个令人感兴趣的新方向。

总而言之：

• 纠缠使用的是 DAG 而不是线性区块链，因此具有更高的可扩展性
• 事务验证前 2 个事务，实现异步共识
• 无需矿工或交易费，实现物联网小额支付
• 由于验证相互关联，更多用户可提高安全性和吞吐量
• 费用低、吞吐量大，是机器对机器交易的理想选择
• DAG 结构解决了传统区块链的可扩展性问题