DAG共识机制

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分享人：国际工业区块链标准化组织理事、工业区块链(DIPNET)社区理事—王征

DAG，叫做有向无环图，这是一种计算机学上面常用到的拓扑数据结构。他要求每一个交易都必须验证前面两条旧的交易，这样就形成了层层确认的结构，使每一次交易形成了一个链条。我给大家看一张图，这张图就是区块链的数据结构和DAG的对比。

这种结构和区块链最大的不同是，区块链只能沿着一条链的方向进行，不管中间是否存在分叉，都只能确认一条最长链的有效性，其他分支都是无效的，所以可能会出现软分叉和硬分叉，这部分我们后面会详细的介绍。分叉会导致区块链出现分裂，影响到主链生态的发展，比特币和以太坊都发生过硬分叉，后面的主链不再沿用POW共识机制，避免出现分叉也是其中的一个原因。而DAG则可以同时存在数条不同的路径，同时还确保了所有路径都朝向同一方向。这样的机构使DAG可以同时并行处理很多交易，而不必一直等待区块的打包生成，同时也永远都不会出现分叉的现象，保证了主交易链条的完整性。

在采用DAG共识的网络中不需要矿工的角色，每一次交易都在帮过去的交易做确认，所以每次交易都是参与者和记账者，这样即使在没有矿工费的情况下也可以进行交易确认，降低了网络使用成本，这非常适合在企业和机构组织内部使用，一切都由组织买单，使用者只考虑达成交易。

高效率是DAG的主要特点，并且DAG可以不生成区块就直接达成交易并进行确认。传统意义上的区块链数据结构是以块为最小数据打包单元，所以就会出现在众多交易中进行选择的问题，既影响效率也造成矿工费的上涨。而DAG的最小数据打包单元就是每一笔交易，即不付费，也不需要长时间等待，几秒钟就可以完成确认，使效率得到极大提高。著名项目"IOTA"就是采用DAG的共识机制，在物联网数据上链这种对交易处理速度极高的应用场景中，DAG发挥了巨大作用。万物互联、数据可信是IOTA追求的目标。

安全性上由于没有矿工和矿工费的刺激，虽然使用成本很低，但很容易受到垃圾信息和DDOS也就是拒绝服务的攻击，并且参与者很难清理作恶节点。所以说DAG是不太适合直接使用在公链，甚至是联盟链上面。由于每一个交易都去验证前面两笔交易，也就是说三笔交易构成一个信任链，所以理论上掌握34%的节点就可以实施攻击。当然，如果只使用在某一组织的内部则没有这方面的困扰，所以DAG最适合的应用场景是私有链，并且是连接内部设备间数据通讯的使用环境。

去中心化方面，既然是私有链，DAG就是完全中心化运行的，所以不会考虑去中心化问题。

可以说DAG是为了物联网、传感器等信息的可信性而生的，为了极高的效率和吞吐量，牺牲了去中心化，但在物理世界与数字化世界实现传递方面起到了至关重要的作用。在未来这个由物联网、传感器构建起的智慧家居、智慧城市、智慧生活环境中，这个共识机制会发挥出巨大的作用。

到这里呢，几种主流的经典共识机制就介绍到这里，后面还会有新的知识介绍给大家，最后呢还是提一个小问题，DAG共识机制的最小数据打包单元是什么？知道答案的可以联系小柿饼，谢谢。

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