有向无环图 (DAG) 与区块链有何不同？

DAG 和区块链之间的结构差异

1. 区块链将数据组织成连续的块，每个块包含一批通过加密哈希链接的交易。每个块都引用前一个块，形成一条线性链。

2. 相比之下，有向无环图 (DAG) 不依赖于块。相反，交易直接相互关联，每笔新交易都会验证一个或多个先前的交易。
3. 这种结构允许 DAG 并行处理交易，从而无需矿工将交易分组到区块中。
4. 区块的缺失减少了确认延迟，随着网络参与度的增加，可以实现更快的吞吐量。
5. 由于没有固定的出块时间，DAG 中的交易最终确定可以更有机地发生，具体取决于后续交易引用早期交易的速度。

共识机制的变化

1. 区块链通常使用工作量证明 (PoW) 或权益证明 (PoS) 等共识机制，需要专门的参与者（矿工或验证者）来保护网络。

2. 在许多基于 DAG 的系统中，共识嵌入在交易验证过程中——每个提交交易的用户都必须验证之前的交易。
3. 这将维护网络完整性的责任从专门节点转移到了所有参与者，从而有可能降低与矿池相关的中心化风险。
4. 一些 DAG 实现在早期阶段使用协调器节点来防止攻击，尽管这会引入临时集中化。
5. 随着时间的推移，随着交易量的增长，这些协调器可能会被逐步淘汰，从而使网络通过累积验证权重实现完全去中心化。

可扩展性和交易费用

1. 传统区块链由于区块大小限制和固定间隔而面临可扩展性挑战，导致高峰使用期间出现拥塞和费用上涨。

2. DAG 架构本质上会随着使用量而扩展——更多的用户意味着更多的验证，从而在不需要更大块的情况下提高整体吞吐量。
3. 许多基于 DAG 的加密货币无需支付交易费用，使得微交易在经济上可行。
4. 在没有矿工补偿的情况下，免费模型是可持续的，因为安全性和验证分布在所有用户中。
5. 然而，垃圾邮件防护机制（例如每笔交易的最小工作量证明）通常被实施，以阻止恶意行为者淹没网络。

安全和网络成熟度

1. 区块链受益于多年的现实世界测试，以及众所周知的攻击向量，例如 51% 攻击和缓解策略。

2. DAG 相对较新，因其潜在漏洞而受到批评，特别是在攻击者可能主导交易发行的低流量网络中。
3. 安全模型严重依赖交易率；如果协调不当，低活动期可能会使某些 DAG 容易受到双重支出的影响。
4. 像 IOTA 这样的项目已经发展了他们的 DAG 实现，包括增强的提示选择算法和临时协调员以增强弹性。
5. 随着采用率的增加，经过验证的交易的累积权重使得逆转历史在计算上变得不切实际，类似于区块链的不变性。

常见问题解答

是什么阻止有人在 DAG 中创建欺诈性交易？每笔交易都必须使用加密签名引用和验证之前的交易。无效交易会被网络忽略。诸如强制性轻量级工作证明之类的附加层可以阻止垃圾邮件和女巫攻击。

DAG 可以支持智能合约吗？是的，尽管实现方式与以太坊式虚拟机不同。一些 DAG 平台使用状态通道或分层协议来执行条件逻辑和去中心化应用程序。

Bitcoin 是建立在 DAG 之上的吗？虽然 Bitcoin 的交易图在技术上形成了数据级别的 DAG，但其主要共识是在区块链结构上运行的。 “区块链”一词指的是其基于区块的共识机制，而不仅仅是底层的交易依赖关系。

所有基于 DAG 的系统都会消除矿工吗？大多数目标是通过向用户分发验证来消除中心化挖矿。然而，一些混合模型结合了验证者角色或质押来增强安全性，同时保留 DAG 的可扩展性优势。