熱門觀點|從傳統到革命:BlockDAG技術是否塑造了未來PoW專案的發展方向?
2023-09-14 18:09

自比特幣於2008年問世以來,加密領域陸續湧現了多種分佈式帳本技術。其中,以比特幣為代表的DLT區塊鏈技術是當前分佈式帳本最主要的實現形式之一。但基於這種技術設計的分佈式帳本有個明顯弊端,即缺乏可擴展性。

以比特幣為例,其缺乏可擴展性的具體表現是系統網路吞吐量的不足。比特幣網路平均每秒只能處理7筆交易。由於每個區塊的出塊時間為10分鐘,每筆交易需要經過6個區塊的確認,也就是說至少需要60分鐘才能最終完成該交易。相比之下,全球支付網路VISA平均每秒可處理24,000筆交易,並能夠實現單筆交易的秒級確認。吞吐量不足,使得比特幣難以承載當前商用場景。



基於當前的技術發展,提升區塊鏈的吞吐量並不是一件困難的事情。儘管一些方法,如增加區塊大小或減少區塊產出時間,已經在BCH、LTC等加密貨幣專案中得到應用,但僅僅通過這些參數層面的調整無法從根本上解決問題。更好的方法是對協議架構進行重新設計,其中基於DAG(有向無環圖)技術與區塊鏈的結合是一種非常新穎的方式。通過將帳本形式從區塊鏈的單鏈形態轉變為有向無環圖的形態,可以避免單鏈中存在的串行化寫入限制,從而使得帳本具備支持高併發的特性。

BlockDAG技術的出現突破了傳統區塊鏈的性能瓶頸,並有望解決區塊鏈所面臨的三難困境。

BlockDAG技術優勢
在以比特幣為代表的區塊鏈中,除了創世區塊外,每個區塊只有一個前驅父區塊和一個後繼子區塊,形成了單鏈結構。當兩個區塊同時被提議時,會導致區塊鏈分叉的情況發生。根據最長鏈原則,最終只會保留一個區塊在主鏈上,而另一個區塊將被丟棄,這取決於網路中哪個分叉的礦工群體最先產生下一個區塊。

這種串行化帶來的直接危害體現在以下方面:

1.每當出現衝突時,必然會有一個分叉失去競爭優勢,其區塊成為主鏈之外的孤塊。這不僅浪費了產生該區塊的礦工算力,還使得選擇該分叉的其他網路算力在競爭條件下被浪費。

2.區塊鏈分叉為不誠實的礦工提供了自私挖礦的機會,他們可以通過這種方式獲得超過其算力占比的額外收益。更嚴重的是,這種自私挖礦行為會嚴重削弱網路的安全性。

3.為了盡可能避免由串行化衝突帶來的問題,增加區塊大小或減小區塊產生時長這兩種提高區塊鏈交易吞吐量的方法都存在限制。大區塊在網路傳播中引起的時延以及高區塊產生率都會增加衝突的概率。總體而言,基於單鏈結構的區塊鏈都受到串行化衝突帶來的可擴展性瓶頸的限制。

但在BlockDAG結構中,每個帳本的基本單元可以引用一至多個前驅單元,且可以被一個或多個後繼單元同時引用。因此,BlockDAG在可擴展性上具有天然的優勢。需要指出的是,這種對併發的支持與BlockDAG結構的交易確認策略有關。

區塊鏈中,區塊所包含的交易一定是合法交易,雙花等衝突交易不會出現在同一鏈上。而基於BlockDAG技術對可能的衝突交易採用樂觀的包容策略,即對於併發產生的單元,只要其遵循基本協議規則,便可被包含進入帳本,如果其中個別交易存在衝突,則將通過共識演算法判定其合法性。這本質上是一種延後衝突解決策略,避免了區塊鏈中因競態條件衝突帶來的網路算力資源浪費以及可擴展性限制。



加密領域中的BlockDAG專案
Kaspa(KAS)

目前加密領域中採用BlockDAG技術最具代表性的專案是Kaspa(KAS),該專案的創始人Yonatan Sompolinsky也是BlockDAG這一概念的主要提出者之一。


官網主網上線時間共識機制應用場景
https://kaspa.org/2021年11月PoW工作量證明P2P交易、DeFi、智能合約等


當前Kaspa已上線多家礦池,您可以通過閱讀ViaBTC礦池提供的挖礦教程,來開採KAS。
挖礦教程:https://support.viabtc.com/hc/en-us/articles/7207398646799


Kadena(KDA)
Kadena的核心技術稱之為ChainWeb,設計上可以看到分片技術和DAG的影子,但同時也擁有自己的獨創性。

官網主網上線時間共識機制應用場景
https://kadena.io/2019年10月PoW工作量證明供應鏈管理、物聯網(IoT)應用


Taraxa(TARA)

Taraxa 是一個相容EVM的智能合約平臺,基於BlockDAG 的t-Graph共識,使Web3能夠解決現實世界的問題。

官網主網上線時間共識機制應用場景
https://www.taraxa.io/ 2021年PoS權益證明人工智慧、物聯網(IoT)應用


DAG概念在很早之前就已經出現,但Kaspa專案的開發團隊創新性地提出BlockDAG方案,不僅是近十年來加密領域的一項重要創新舉措,同時也是基於PoW共識機制改變原有區塊鏈帳本形態的一大創新之舉。


比特幣、以太坊等加密專案的成功為傳統區塊鏈的崛起奠定了堅實的基礎,證明了區塊鏈的安全性與可靠性,並逐漸成為傳統金融的可代替方案。而BlockDAG的出現,為傳統區塊鏈當前面臨最緊迫的問題提供瞭解決方案。

未來的PoW新專案不一定都會選擇BlockDAG技術作為範本,但毫無疑問的是,BlockDAG技術已經證明了其在解決傳統區塊鏈的性能和可擴展性挑戰方面的潛力。它將在未來區塊鏈發展中扮演著極為重要的一個角色。

*免責聲明:以上內容僅供參考,不構成投資建議。