有向无环图DAG的IOTA与区块链有何区别

在本系列的这篇文章中，我们提供了一些关于作为有向无环图（DAG）的IOTA分类帐确切性质的进一步见解。本片文章特别有用，因为这些差异有助于解释IOTA的未来总体愿景，以及合作的路径。

在概念层面上，区块链和DAG有一些相似之处。两者都是分布式分类帐技术，它允许用户以分散的方式获得关于分类帐状态的最终共识。然而，它们的底层机制确实有所不同，更重要的是，它们在缩放属性和潜在用例方面有一些显著的区别。

但是区块链有什么问题呢？

考虑到区块链已经存在，而且它们似乎可靠地维护了总账状态，这是一个有效的问题。但可伸缩性问题还没有被解决。

让我们以比特币作为我们的区块链案例研究。无论系统中涉及多少需求或计算能力，它在全球范围内的每秒事务数（TPS）限制在7个左右。此外，即使没有拥塞，事务达到最终状态所花费的时间大约是一个小时，这限制了许多潜在的用例。

区块链的瓶颈之一是每个节点在发布新块之前必须达成共识。如果不保持这种同步性，我们就会得到很多孤立的块。这些块对总体吞吐量没有贡献，因此会浪费带宽和工作量证明资源。孤立块也称为临时分叉。

在DAG中，我们承认这些孤立块是高TPS率的必然结果。然而，与区块链系统不同的是，这些孤立块被合并回系统中，因此不会浪费资源。理论上，这是DAG的主要优点。

如何达成共识

区块链和DAG是指用于存储分类状态的数据结构，而不是共识机制。区块链可以使用工作量证明（PoW），权益证明（PoS）或一个仲裁达成共识。类似地，不同的DAG可以有不同的共识机制。在本节中，我们将重点比较PoW区块链，比如比特币和IOTA。

在基于POW的DLT中，有两个基本问题需要回答：

1.一个新的块应该在哪里连接？

2. 我们如何确定事务已确认？

比特币和IOTA分别进行了不同的回答。总结如下。

比特币的答案：

1. 最长链规则：有点用词不当，但该规则规定，新块应该批准累积PoW最长的链。

2. 六区块规则：如果一个总区块至少有六个区块，并且是最长链的一部分，可以认为事物是确定的。

（如果这些概念不清楚，我们推荐3Blue1Brown对比特币视频的出色介绍，或类似的入门级区块链课程。）

IOTA在其白皮书中的回答是：

1.MCMC提示选择：一个新事务使用MCMC随机选择两个以前的事务进行审批。

2.确认信心：如果交易的信心非常高，交易就会被确认，这意味着几乎所有合法的提示都会批准交易。

虽然IOTA不使用块，但是我们可以把事务想象成大小为1的块，这个类比是成立的。这个描述是对这两个系统的过度简化，但希望传达区块链共识如何与Tangle相关的主要思想。

我们如何执行MCMC？

IOTA是分布式系统。任何人都无法强制批准特定的事务。我们也不能强制使用我们推荐的MCMC算法。我们能做的最好的事情就是表明听从我们的建议是对用户最有利的，否则她的交易不太可能被其他人批准。

比特币也是如此。如果矿商们认为通过分拆主链而不是扩大主链可以获得更多利润，他们肯定会去争取。例如，请参阅最近的一篇文章，文章声称，在没有大额奖励的情况下，比特币的激励系统可能不足以稳定它。一个更具体的例子来自以太坊，在他们在“硬分叉”（hard fork）中进行的DAO黑客项目：如果存在忽视最长链规则的经济动机，那么整个块都将被忽视。

面对这些令人不快的事实，最好和最明智的方法是让用户自由选择批准谁。IOTA中只有一个基本规则：每个事务必须准确地批准前两个事务。如果用户认为遵循推荐的提示选择算法最符合他们的利益，他们就会这样做，而我们则需要做的是证明我们的建议确实是最好的策略。