什么是 DLT 有向无环图 (DAG)？

了解分布式账本技术中的有向无环图

1. 有向无环图（DAG）是分布式账本技术（DLT）中使用的一种数据结构，与传统的区块链架构有根本的不同。 DAG 结构不是将交易组织成按顺序链接的区块，而是允许每笔交易直接链接到一个或多个先前的交易。这创建了一个类似网络的结构，其中信息沿单一方向流动而不形成循环。

2. 在基于 DAG 的 DLT 系统中，每笔新交易在添加到网络之前都必须验证一个或多个先前未确认的交易。这种机制消除了对矿工和区块确认的需要，显着减少了延迟并实现了高吞吐量。没有区块允许异步交易处理，使得网络随着参与度的增加而扩展。

3. 与经常因区块大小限制和挖掘间隔而面临瓶颈的区块链系统不同，DAG 网络本质上支持并行交易验证。每个节点通过批准早期交易、在网络上分配工作负载来促进共识。与工作量证明区块链相比，这可以缩短确认时间并降低能耗。

4. 基于 DAG 的系统的安全性依赖于累积权重和路径验证，而不是最长链规则。当后续条目引用交易时，交易就会获得信心，从而创建间接验证层。一些实现在早期阶段使用协调器节点来防止攻击，尽管目标通常是随着时间的推移实现完全去中心化。

5. 基于 DAG 的加密货币的例子包括 IOTA（它使用一种称为 Tangle 的结构）和 Nano（它采用块格模型，其中每个帐户都有自己的区块链）。这些系统旨在提供免费的微交易和即时结算，针对物联网和实时支付生态系统中的应用。

DAG相对于传统区块链的优势

1. DAG最显着的好处之一是它的可扩展性。随着越来越多的用户加入网络并提交交易，验证过程变得更快，因为每笔新交易都会确认旧交易。这与区块链形成鲜明对比，区块链的使用量增加往往会导致拥堵和更高的费用。

2. DAG 系统中通常不存在交易费用。由于没有矿工激励，用户不需要为计算资源付费。这使得 DAG 非常适合小额转账频繁发生的小额支付和机器对机器经济。

3.能源效率是另一大优势。无需工作量证明挖矿或质押机制，DAG 网络消耗的电量极少。节点仅执行轻量级计算来批准前任节点，从而大大减少对环境的影响。

4. 精心设计的 DAG 协议可以快速实现最终确定。一旦交易通过多个路径积累了足够的批准，它就会在几秒钟内变得不可变。这种近乎即时的结算增强了用户体验，并支持零售支付或供应链跟踪等时间敏感的应用程序。

5.随着参与度的增加，去中心化的共识自然而然地出现。每个参与者都充当发送者和验证者的角色，无需依赖中心化机构或专用硬件即可增强网络完整性。

基于 DAG 的系统的挑战和局限性

1. 在活动低迷时期，在没有协调员的情况下实现安全仍然是一个挑战。稀疏的交易量可能使网络容易受到垃圾邮件或双花攻击，需要临时集中措施，直到活动达到临界量。

2. 如果网络的某些部分在没有充分同步的情况下独立运行，则可能会出现孤立事务。这些未经确认的条目需要额外的机制将它们重新集成到经过验证的数据的主网络中。

3. 当冲突事务同时进入系统时，冲突解决会变得复杂。解决此类争议需要复杂的算法来评估交易权重、到达时间和批准路径以确定合法性。

4. 由于不熟悉非区块链架构，存在采用障碍。习惯了以太坊或 Bitcoin 模型的开发者和企业可能会发现 DAG 逻辑更难掌握，从而减慢了与现有金融基础设施的集成。

5. 有限的智能合约功能限制了许多 DAG 平台的可编程性。尽管正在取得进展，但与基于虚拟机的区块链相比，支持复杂的去中心化应用程序在技术上仍然具有挑战性。

常见问题解答

共识在 DAG 网络中如何运作？ DAG 中的共识是通过直接验证先前交易来实现的。当用户提交新交易时，他们必须验证至少一笔之前未确认的交易。随着时间的推移，被广泛接受的交易会积累更多的批准，从而在整个网络上建立有效性。

DAG可以支持智能合约吗？一些基于 DAG 的平台正在开发智能合约功能，尽管实施比传统区块链更复杂。当前的解决方案侧重于轻量级自动化和条件传输，而不是完整的图灵完备执行环境。

DAG真的是去中心化的吗？去中心化程度取决于具体实施。早期 DAG 网络有时依赖协调器节点来防止攻击。成熟的网络旨在消除这些协调员，一旦交易量确保自然安全，就可以完全去中心化操作。

什么可以防止 DAG 系统中的双重支出？通过审批机制和累积权重来缓解双重支出。如果提交了两笔冲突的交易，则只有获得更多后续验证的交易才会被视为有效。节点遵循最严格的子 DAG 规则，以确保在合法交易历史上达成一致。