分散式賬本“新星”之DAG與Nerthus

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當有人問什麼是時,大部分的回答是“區塊鏈技術就是一個分散式的賬本”,但是,如果你把這句話反過來說—“分散式賬本就是區塊鏈技術”,可能會有很多人替DAG鳴不平。分散式賬本也稱“分散式分類賬”,是一個由多個節點組成的網路,可進行資料的儲存和處理。在這種網路中,沒有控制資料處理的中央實體,而是靠共識來建立信任和聯絡。區塊鏈是分散式分類賬的一種實現的方式,同樣,DAG也是。不同的是,“區塊+鏈”式結構的瓶頸日益明顯,而DAG的優勢日益突出。

DAG(Direct Acyclic Gragh),也叫有向無環圖,“有向”指有方向,“無環”指不能形成閉環,即它由有限個頂點和有向邊組成,每一條邊都從一個頂點指向另一個頂點,從任意一個頂點出發都不能透過這些有向邊回到原來的頂點。

在DAG網路中,交易由自己建立併發布,不需要等待其它節點的資料同步,就可以處理新的交易。所以系統可以同時處理多筆交易,大大提高了系統的交易處理能力。

DAG沒有區塊的概念,也沒有打包區塊的操作。

DAG中的每個新單元會驗證並確認其父輩單元,父輩單元的父輩單元,可達創世單元,並將父輩單元的雜湊包含到自己的單元裡面。相比於單一的“鏈式”結構,篡改“網狀”的DAG網路中任一資料的難度會變得更高。

DAG具備了交易速度快,吞吐量高的優點,但同時也存在一些問題。所幸,Nerthus找到了對應的解決辦法。

影子鏈攻擊--見證人機制
在DAG網路中,由於可並行處理交易,攻擊者可能暗中生成一條影子鏈,並且時不時地將影子鏈跟主鏈進行對接以逃避檢測演算法。

極端情況下,影子鏈可能代替主鏈成為全網共識。針對這種情況,Nerthus採用了見證人機制。交易單元經過見證人的見證併發布見證單元后,就是最終確定的狀態,無法推翻,可以有效避免影子鏈的存在。

狀態不一致--抽象的地址鏈
當不同的使用者在同一時間呼叫同一個智慧合約時,會造成智慧合約狀態不一致,從而產生混亂。

在Nerthus系統中,所有的地址,包括智慧合約地址的交易與執行,都由他們的見證人發出的見證單元進行確認。每個使用者的見證單元都有前後包括關係,並抽象出一個該地址的鏈。

同一個智慧合約在同一時間被不同的使用者呼叫時,該智慧合約的見證人會把它們做先後序列處理,並形成一條該智慧合約前後包含的見證鏈,從而確保狀態的一致性。

雙花問題--單元引用法則和見證人機制
DAG非同步處理資料的特徵導致攻擊者可以利用單元間的資訊差進行雙花。Nerthus系統以大量覆盤論證的單元引用關係法則(使用者級主鏈)和見證邏輯,可預防雙花攻擊,同時也不會形成孤鏈、分叉鏈。

如今,“新星”DAG已經在分散式分類賬的世界裡嶄露頭角,這無疑是一個好訊息,但也許更大的驚喜藏在Nerthus中。


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