分布式分類賬技術(shù)是一種強(qiáng)大的、顛覆性的創(chuàng)新，可以改變我們的社會(huì)，提高應(yīng)用的生產(chǎn)力。根據(jù)著名的N. Virt公式“算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)=程序”，每個(gè)計(jì)算機(jī)程序的主要成分是算法+數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。

區(qū)塊鏈是一種分散式結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，其中鏈表充當(dāng)事務(wù)塊的基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。關(guān)于哪些事務(wù)塊應(yīng)該附加到它的決策是由共識(shí)算法決定的。有時(shí)，選擇基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)比選擇特定的共識(shí)算法對(duì)速度、吞吐量、可伸縮性和事務(wù)成本的影響大得多。

大多數(shù)現(xiàn)有的區(qū)塊鏈解決方案甚至在增加資源的情況下也無(wú)法擴(kuò)展其吞吐量，因?yàn)樗鼈兓阪湵頂?shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，并添加了一些安全性，使其成為不可變的和僅追加的。研究人員和實(shí)踐者得出結(jié)論，事務(wù)存儲(chǔ)最自然的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)是有向無(wú)環(huán)圖（DAG）——一種沒(méi)有有向循環(huán)的有限有向圖。嚴(yán)格地說(shuō)，基于DAG的分布式賬本本身并不是區(qū)塊鏈，但是具有這種結(jié)構(gòu)的項(xiàng)目由于能夠克服區(qū)塊鏈設(shè)計(jì)的限制而越來(lái)越受歡迎。讓我們按照時(shí)間順序討論現(xiàn)有的基于DAG的方法。

IOTA DAG

IOTA發(fā)布了一種名為Tangle的基于DAG的技術(shù)。這個(gè)概念被用來(lái)解決物聯(lián)網(wǎng)限制下的可伸縮性問(wèn)題。同時(shí)，通過(guò)設(shè)置用戶的困難度，構(gòu)造了一個(gè)利用權(quán)值水平的臨時(shí)現(xiàn)場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)交易的一致性。為了解決重復(fù)支出和寄生蟲(chóng)攻擊的問(wèn)題，他們使用馬爾科夫鏈蒙特卡羅提示選擇算法，根據(jù)累積交易權(quán)的大小隨機(jī)選擇提示。然而，如果一個(gè)事務(wù)與另一個(gè)事務(wù)發(fā)生沖突，仍然需要檢查所有過(guò)去的事務(wù)歷史來(lái)查找沖突。

Byteball DAG

Byteball使用名為bytes的內(nèi)部支付系統(tǒng)。這用于支付向分布式數(shù)據(jù)庫(kù)添加數(shù)據(jù)的費(fèi)用。每個(gè)存儲(chǔ)單元相互鏈接，其中包括一個(gè)或多個(gè)早期存儲(chǔ)單元的哈希值。特別是，共識(shí)排序是通過(guò)選擇一個(gè)主鏈組成的，主鏈被確定為由最多根組成的根。大多數(shù)根通過(guò)主鏈的一致時(shí)間來(lái)檢測(cè)雙重支出。費(fèi)用是根據(jù)字節(jié)大小收取的，在確定根的過(guò)程中需要搜索和更新所有單位的列表。

Hedera Hashgraph

Hashgraph是一個(gè)異步的基于數(shù)據(jù)挖掘的分布式分類賬。每個(gè)節(jié)點(diǎn)由它自己的祖先連接，并通過(guò)八卦協(xié)議隨機(jī)通信已知事件。此時(shí)，任何一個(gè)著名節(jié)點(diǎn)都可以由“看到”和“強(qiáng)烈看到”關(guān)系確定在每一輪迅速達(dá)成共識(shí)。他們指出，如果超過(guò)2/3的節(jié)點(diǎn)對(duì)某一事件達(dá)成一致意見(jiàn)，則將分配該事件的一致意見(jiàn)位置。

Phantom協(xié)商算法是基于廣泛DAG操作的Lachesis協(xié)議。此圖的節(jié)點(diǎn)是事件，這些事件包含關(guān)于事務(wù)、它們的作者和定義事件拓?fù)漤樞虻腖amport時(shí)間戳的信息。流程的狀態(tài)可以從其初始狀態(tài)以及一直到當(dāng)前狀態(tài)的操作或事件序列中獲得。如果事件塊被2n/3節(jié)點(diǎn)控制（已知），則共識(shí)算法將事件塊追加到DAG。基于成本函數(shù)的某種機(jī)制選擇了圖形中附加事件塊的位置。

Perlin DAG

Perlin使用DAG一致性協(xié)議提供了可伸縮分布式賬本協(xié)議。valanche聲稱，它不需要選舉任何形式的領(lǐng)導(dǎo)人（因此沒(méi)有領(lǐng)導(dǎo)人），而是簡(jiǎn)單地“引導(dǎo)”所有節(jié)點(diǎn)達(dá)成共識(shí)。這種方法部分是通過(guò)DAG的亞穩(wěn)態(tài)機(jī)制實(shí)現(xiàn)的。亞穩(wěn)性本質(zhì)上是指系統(tǒng)被設(shè)計(jì)來(lái)帶來(lái)一個(gè)答案（即所有節(jié)點(diǎn)都以同一種方式投票），因此不會(huì)保持平衡（因?yàn)槿绻到y(tǒng)保持平衡，就無(wú)法達(dá)成一致意見(jiàn)）的概念。這些協(xié)議在拜占庭式對(duì)手面前提供了強(qiáng)大的安全保證概率，同時(shí)它們的并發(fā)特性使它們能夠?qū)崿F(xiàn)高吞吐量和可伸縮性。

Enecuum Hyperdag

我們自己的方法Hyperdag將Nakamoto的區(qū)塊鏈推廣為一個(gè)DAG塊，它采用了一些使用DAG的其他解決方案的最佳實(shí)踐。與Hashgraph類似，DAG是擴(kuò)散性的，可以在決定哪些事務(wù)有效且可靠時(shí)最大限度地利用附加歷史記錄。使用Hyperdag存儲(chǔ)事務(wù)可以創(chuàng)建只包含同構(gòu)事務(wù)的分支（區(qū)塊鏈）。每個(gè)分支本質(zhì)上是一個(gè)單獨(dú)的區(qū)塊鏈，同時(shí)也是整個(gè)系統(tǒng)的一部分。

每個(gè)分支可以為新塊的創(chuàng)建和確認(rèn)設(shè)置自己的特定規(guī)則。節(jié)點(diǎn)不需要復(fù)制和存儲(chǔ)所有輔助的以太坊分支。Hyperdag支持創(chuàng)建獨(dú)立的分支機(jī)構(gòu)，在這些分支機(jī)構(gòu)中，可以定制規(guī)則來(lái)解決許多潛在的業(yè)務(wù)問(wèn)題，包括以低廉和快速處理大量交易的能力。此外，該解決方案允許集成來(lái)成功解決可伸縮性問(wèn)題。