有向无环图DAG技术详细介绍

今天的创新讨论了有向无环图（DAG）技术以及Syscoin如何通过Z-DAG实现扭转这一概念。

1. 什么是DAG技术？

2. 什么是Z-DAG？

3. Z-DAG与常规DAG有何不同？

4. 什么是与DAG技术相关的零确认？

5. Syscoin用于优化事务吞吐量的技术

如果我们简化区块链的工作方式，我们可以将其与楼梯进行比较。您添加的每个块都是楼梯顶部的新标高。所以，你的楼梯在一个方向上垂直向上生长。

楼梯的每一个高度只能堆放一个阶级。这样可以保证在网络中的所有节点上记录相同的事务。如果节点决定提出恶意阻止或恶意交易，您的楼梯将违反为建造楼梯而定义的“协议”规则。

另一方面，可以将DAG与生长在几个单独分支中的树进行比较。交易在互锁分支的网络中处理，这些分支在多个方向上向外扩展。

DAG中的验证与标准区块链也有很大不同。每个新添加的事务到分支负责验证两个先前的事务（取决于协议定义）。如果交易不遵循准则，则不可能生效。

仅仅验证前两个交易可能听起来像是一个比较弱的要求。但是通过验证前两个事务，您实际上正在验证连接到此最后一个事务的整个事务分支。

由于这种分支划分，DAG能够更快地确认事务，达到非常高的速度。我不会提到确切的数字，因为许多项目声称已达到非常高的交易吞吐量（TPS）。但有一件事是肯定的，DAG主要比常规区块链技术有更高的TPS。

简而言之，DAG是一种非常有前途的技术，可以达到更高的TPS。它有一个类似于树的有趣结构，其中每个事务都必须验证两个先前的事务。

什么是Z-DAG技术？

现在我们知道DAG是什么了，让我们来探索Syscoin建造了什么样的野兽，命名为Z-DAG。

根据Whiteblock首席执行官Zak Cole的说法，“Z-DAG协议极具创新性，为许多性能问题提供了实用的解决方案，这些问题目前正在阻碍区块链系统的持续可扩展性。”

深入了解Z-DAG技术

零确认有向无环图（Z-DAG）是一种概率事务方案，允许一个以不同的安全域折衷来分离微/宏事务，以方便交换。

比特币在每一个微观或宏观交易的基础上应用POW方案，而Z-DAG则允许商家决定一个交互式协议。每个商家都可以根据自己的喜好接受或拒绝Z-DAG交易。

每一个z-DAG事务都进入了mempool，并且具有某种类型的概率，因为余额是实时跟踪的，而不是在POW上的。

然而，在POW时，状态将被移除并基于区块进行复制。因为余额是基于mempool中的交易实时更新的，所以它是一个概率模型，所以最终的事实是将矿工们放入区块的内容以及有工作证明的交易区块在哪些交易被挖掘方面的内容。

一旦矿工开采了一个区块，将根据上一个区块的状态重新显示该状态。因此，围绕z-DAG结算的概率模型是当矿工创建块并将块转发到网络时，MEMPOOL中的事务及其余额准确反映事实的可能性。余额很有可能与首次进入MEMPOOL并通过ZDAG结算时相同。

这意味着PoW最终是系统中的分区容差，并且想法是在X秒之后网络视图和矿工视图基本相同，其中X可以是在事务通过网络传播之前的合理时间量。

目前，他们为参考客户选择了10秒钟，但随着网络效率呈指数级增长，它可能会下降，这可能会有机地趋于0。

Z-DAG与常规DAG有何不同？

常规DAG协议不依赖于工作证明。这些协议包括叔块或历史信息，以防止图表消失。通常没有带有DAG的最长链规则，因为它基于根据提供的历史信息排序交易的概率。

然而，这也带来了一些问题。几乎没有分区容差，这就是为什么有时会有中央或权威模型来确保DAG不会偏离路线（指物联网）。

使用Z-DAG，分区容差在每个块周围。对于每个块，基于验证块中的每个事务来设置余额。因此，DAG无法解散，因为它仅基于区块内发生的事情。这有助于在工作证明之上的微交易第0层解决方案，最终像比特币一样解决交易问题。

什么是与DAG技术相关的零确认？

“Z-DAG（零确认定向非循环图）是一种即时结算协议，在确认SysCoin服务交易时用作工作证明（POW）的补充系统。本质上，z-DAG只是一个有向无环图（DAG），其中验证节点验证在其内存池中接收的事务的顺序。

那么，这又如何与DAG联系起来呢？DAG是一种自然的交易结构，具有依赖于可靠性余额的交易。在比特币中，这种依赖性在一个区块之后受到影响，在Syscoin中，它受到每个节点上的mempool包含的影响。

值得注意的是，Satoshi写了一个小吃机示例，其中需要大约3秒来检测双重花费。在Syscoin实施中，他们将这个时间段增加到10秒，但是实时余额被调整，并且可以根据其余额在一系列交易中花费，创建一个自然DAG，每个区块都可以解决。

在Syscoin v3中，他们通过拓扑排序和电路检测来强制执行DAG的顺序。但是，在Syscoin v3中，这并不是真正需要的，因为会严格执行余额，并且客户端不会允许在会溢出余额的块中创建无效事务。

Syscoin用于优化事务吞吐量的技术

让我们来看看Syscoin为提高整个网络的交易速度而实施的一些技术实现。

1、并行签名验证

首先，每当节点接收到新广播的事务时，它将在验证之前将事务中继到其他节点。这意味着也可能将无效的潜在事务广播到网络的其余部分。但是这种方法可以更快地验证更多事务。一些无效事务对网络的总吞吐量影响最小。

这种多线程方法大大减少了签名验证所需的时间。

如何防止双重花费？

用户选择他们想要等待的时间，并且当他们等待更长时间并检查他们的交易状态时，他们更有可能在销售点应用程序中检测到并且未完成与买方的交易。

Syscoin建议在检查事务是否有效之前等待事务到达您的节点需要10秒钟。当然这取决于商家，因为它是一个交互式协议。

此外，在整个系统中跟踪余额以检测两个溢出余额的花费。如果发生这种情况，将标记发件人并且接收器将能够看到出错的地方。

2、标记无效签名

Syscoin有一个协议，只要在多线程验证过程中签名验证检查失败，就会将签名标记为无效。此标志使网络切换回单线程模式，以便其他节点不会浪费宝贵的时间和资源来验证无效的事务。

3、次线性扩展事务吞吐量

Syscoin的白皮书解释说，主节点平均可以扩展到每秒700-1000个事务（TPS）。该数字是在考虑延迟效应的情况下计算的。

我向他们询问了这个陈述，以了解这是如何运作的。核心开发人员和联合创始人Jag Sidhu向我解释了这种扩展是如何工作的。“随着更多节点进入，潜在节点对网络上ZDAG整体功能的影响呈指数下降，这将是效率的亚线性增长。随着更多路径的开放，潜在节点将跟踪具有更少节点的消息，依赖于潜在节点获取信息的风险更高。

SysCoin的竞争对手

任何DAG项目都被认为是SysCoin的竞争对手。

Nano

nano还能够达到非常高的交易速度，因为它们利用了DAG技术。Nano开发了一种称为Block Lattice的新技术，允许他们利用DAG技术，但仍然像传统的区块链一样工作。

Nano与节点一起工作，所有节点都充当个人钱包或链。只有节点所有者才能对这些单独的链进行更改，这意味着它们可以异步更新。

· 区块格快速交易速度

· 零交易费

Byteball

Byteball是区块链空间中较老的项目之一，与Nano不同，Byteball链上的交易不是免费的。但是，Byteball提供了完全隐私和无法追踪的交易功能。

· 30秒内完成交易验证

· 由于验证系统的原因，51％的攻击不可能避免双重花费

· 隐私交易

IOTA

IOTA也是最早的DAG项目之一，或者更多人称为Tangle。如果您首先验证前两个事务，则可以将新事务添加到网络中。这意味着他们提供零费用的即时交易。

IOTA的主要思想是建立一个机器到机器支付的DLT基础设施，实现经济4.0，智能机器相互通信，并自己创造整体经济。IOTA允许微交易并且可以处理高吞吐量。

· 零费用交易

· 物联网开发

· 启用微事务

Hedera Hashgraph

Hedera Hashgraph它是一项专利技术，您可以购买许可证以使用该软件。

Hedera也使用DAG技术，并因为他们使用了八卦协议而得到大众的关注。

Syscoin的缺点

一般来说，许多DAG项目已经证明它们可以处理非常高的事务量。通常远高于传统的区块链。然而，DAG技术仍处于起步阶段，对于其性能以及它们的分散程度仍然存在许多问题。

具体到Syscoin，每当节点接收到新广播的事务时，它将在验证之前将事务中继到其他节点。这意味着也可能将无效的潜在事务广播到网络的其余部分。如果向网络广播大量无效交易，则不确定这会如何影响网络。

此外，SysCoin在检查事务的有效性之前会等待10秒钟，等待事务到达。如果他们能提供更多的量化参数来支持这个“10秒规则”，那就太好了。

结论

DAG技术在Nano，Byteball和现在的Syscoin等许多项目中都显示出巨大的潜力。它主要允许比常规区块链项目更高的事务吞吐量。

简而言之，Syscoin拥有一些创新的技术方法来提高其交易吞吐量。最有趣的是并行签名验证。让我们看看这种创新方法将来如何融入其中。