区块链的DAG结构是什么？它与区块链有何不同？

定向的无环图（DAG）结构代表了加密货币生态系统中传统区块链技术的一种引人入胜的替代方法。 DAG是一种数据结构，用于在几个加密货币中使用，以提高可扩展性和交易速度。与传统的区块链依赖于线性链条的传统区块链不同， DAGS采用了更复杂，相互联系的交易网络。本文深入研究了DAG结构的细节，其与区块链的差异以及对加密货币操作的影响。

了解DAG结构

有向的无环图（DAG）是一个图数据结构，边缘具有方向并且没有循环。在加密货币的上下文中，图中的每个节点代表交易，并且有向边的边缘显示事务之间的值流。无环的性质可确保交易不能重新循环自我，从而保持数据的完整性和时间顺序。

在基于DAG的系统中，新的交易未分为块，而是直接添加到图形中。要添加新事务，系统通常需要交易来参考或验证一个或多个以前的交易。此过程不仅将新事务添加到图表中，而且还通过确认过去交易的有效性来帮助确保网络。

DAG和区块链之间的关键差异

DAG和传统区块链之间的主要区别在于其结构组织和运营力学。区块链是一个线性链，其中每个块包含多个交易，并通过加密哈希链接到上一个块。相比之下， DAG是一种非线性结构，可以直接将多个交易彼此链接而无需块。

可伸缩性是另一个重要差异。传统的区块链经常由于线性性质而面临可扩展性问题，其中每个区块都必须依次处理。另一方面， DAG可以并行处理交易，可能导致交易越来越高和更快的确认时间。

安全机制也有所不同。在区块链中，通常通过诸如工作证明（POW）或股份证明（POS）等机制达成共识，这些机制需要大量的计算资源或股份。 DAG经常使用不同的共识方法，例如通过引用交易的有效性投票，这可能是资源密集型的。

基于DAG的加密货币的示例

几种加密货币采用了DAG结构，以改善传统的区块链限制。 IOTA使用称为Tangle的DAG ，每个新事务必须验证两项之前的交易。这种方法旨在提高可扩展性并减少对矿工的需求。

Nano是另一个示例，利用每个帐户都有自己的区块链的DAG结构，但它们相互关联以形成DAG 。这允许即时交易且无费用，因为每个用户负责验证自己的交易。

Byteball采用了一个DAG ，其中交易以指示的无环态方式连接，并通过一个名为“证人”的制度达成共识，该系统定期投票通过交易的有效性进行投票。

DAG比区块链的优点

与传统区块链相比， DAG具有多个优势。可伸缩性是最重要的好处之一，因为DAG由于其并行处理能力， DAG可以处理更高的每秒交易。这使得DAG特别吸引了需要高交易吞吐量的应用，例如IoT设备或微交易。

另一个优点是减少交易费用。由于DAG通常不需要传统意义上的矿工或验证者，因此与处理交易相关的成本可能较低。这可以使基于DAG的加密货币对日常交易更具吸引力。

DAG还提供更快的交易确认时间。由于可以同时处理交易，因此与传统区块链相比，用户可能会更快地确认其交易，在这种情况下，交易必须等待下一个块。

挑战和考虑因素

尽管它们有优势，但DAG仍面临某些挑战。安全是主要问题，因为缺乏传统的共识机制可以使DAG更容易受到某些类型的攻击，例如双支出。开发人员必须采取强大的安全措施来减轻这些风险。

复杂性是另一个考虑因素。与区块链的简单结构相比， DAG的非线性性质可以使它们更难理解和实施。这种复杂性可能会给开发人员和用户带来挑战。

收养也是一个障碍。尽管DAG为可扩展性和速度提供了有前途的解决方案，但它们的确定性较小，而不是传统区块链。在加密货币社区中获得广泛的采用和信任可能是一个缓慢的过程。

DAG在加密货币中的实际应用

DAG在各种加密货币项目中​​发现了实际应用。例如， IOTA旨在促进物联网设备之间的安全数据传输和付款。它的缠结结构允许进行触觉交易，使其适用于物联网生态系统中常见的微交易。

纳米利用其DAG结构来实现即时无费的交易。这使其成为点对点付款的有吸引力的选择，速度和成本是关键因素。

Byteball使用其DAG创建一个可以存储和传输值的分散数据库。这在智能合约和数字资产管理等领域具有应用，在这些领域中，以非线性方式链接交易的能力可能是有益的。

常见问题

问：可以将DAG和区块链组合在单个加密货币系统中吗？

答：是的，有些项目正在探索结合DAG和区块链元素的混合模型。例如，系统可能会使用DAG进行交易处理，并使用区块链来达成共识并维护分类帐。这种方法旨在利用这两种结构的优势。

问：DAG的安全性与区块链的安全性如何？

答： DAG的安全性与区块链的安全性可能很大。尽管区块链通常依赖于POW或POS等资源密集型共识机制，但DAG可以使用替代方法，例如通过引用来验证交易验证。这可能会使DAG不太容易受到某些类型的攻击的影响，但可能会更容易受到其他攻击的影响，例如双支出。基于DAG的系统实施的特定安全措施对于确定其整体安全性至关重要。

问：是否有针对基于DAG的加密货币的监管挑战？

答：基于DAG的加密货币的监管挑战可能与传统区块链面临的挑战相似，例如与反洗钱（AML）（AML）和知识客户（KYC）合规性有关的问题。但是， DAG的独特结构和操作机制可能需要定制的调节方法，尤其是有关交易验证和共识机制的方法。

问：开发人员如何开始实施基于DAG的加密货币？

答：有兴趣实施基于DAG的加密货币的开发人员应该从研究IOTA ， Nano和Byteball等现有项目开始，以了解DAG实施的不同方法。他们还应考虑以下步骤：

• 选择适合区块链和DAG开发的编程语言，例如Rust或C ++。
• 设计交易结构和连接DAG内交易的规则。
• 实施适合项目目标的共识机制，例如通过引用进行交易验证。
• 彻底测试系统，以确保它可以处理所需的交易量并保持安全性。
• 与加密货币社区互动，以收集反馈并根据现实世界中的用例改进系统。