区块链革命——DAG是真正的区块链3.0？

在我们花了很多时间来阅读DAG的相关文章和资料后，是否敢肯定我们所理解的DAG是正确的呢？今天用最简单的文字来描述DAG（有向无环图）以及它和区块链之间的区别。

首先先来了解下数据结构中的有向无环图是什么？

在图论中，图分为有向图和无向图两大类，在无向图中进一步进行约束形成了DAG（有向无环图），所谓无环是指它是由集合的顶点和有向边构成，每条边连接一个顶点到另一个，这样，假如顶点A开始，沿着有序的边，最终循环再次回到A是不可能的，其实图是树的一种泛化，真正在用的时候一般会通过深度优先或者广度优先规则把图拆成“森林”就是多颗“树”。

这个与大家熟知的比特币采用的是链式结构是有所区别的，而区块链的pow共识机制需要竞争打包区块的权利所耗费大量的能源不说，导致效率也更加缓慢。

那么DAG中到底是怎么解决这个问题呢？

每个新加入的单元，不仅仅只加入长链里的一个区块，而是加入到之前的所有区块。假设当你发布新交易时，前面有两个有效区块，那么你的区块会主动同时链接到前面两个之中，DAG 中的每个新单元，验证并确认其父辈单元，父辈单元的父辈单元，慢慢可达创世单元，并将其父辈单元的哈希包含到自己的单元里面。随着时间递增，所有交易的区块链相互连接，形成图状结构，如若要更改数据，那就不仅仅是几个区块的问题了，而是整个区块图的数据更改。

DAG 这个模式相比来说，要进行的复杂度更高，更难以被更改，所以这里解决了比特币与以太坊最大的一个问题隐患， 就是没有一个确定的不可更改的最终状态。理论上，如果有足够的算力，足够的出块速度，产生一条更长的隐藏链，就可以把之前的区块推翻。

我们来看下很火的基于DAG的IOTA项目

IOTA数据结构

Tangle(缠结)是基于定向非循环图的(DAG)，而不是一种连续的链式架构，定期添加区块。通过DAG，IOTA能够实现较高的交易吞吐量(通过平行验证)，并且 不收取交易手续费。随着Tangle的不断发展，越来越多的参与者都将发起交易，整个系统也会变得越来越安全和快速，确认时间会缩短，交易也完成的越来越快。 说实话，本来我看到pow的共识机制已经感叹其精妙，但看完DAG的tangle，我真觉得区块链的世界是永无止境的想象和创新。

IOTA 共识机制

区块链共识是通过一个非常严格的机制完成的，区块链中添加下一个区块需要多方进行竞争，并获取区块奖励或交易手续费。正因如此，共识和交易生成是分离开的，并且由网络的一小部分人来完成，通常会设置较高门槛(不是每个人都会使用矿机，而且矿池日益集中的算力让人对去中心化心生疙瘩)，这样会导致进一步的中心化。

在IOTA系统中，网络中的每位参与者都能进行交易并且积极参与共识。更具体点说，你直接定位了两笔交易(主交易和分支交易)，且间接在子tangle中定位其它交易。通过这种方式，验证就能同步进行，网络能够保持完全去中心化，不需要矿工传递信任，也不需要支付交易手续费。