白話區塊鏈
從入門到精通，看我就夠了！
本文是上週六專欄文章《未來公鏈技術哪家強？下一站“公鏈2.0”》的續篇。
前情提要
上篇介紹了雙鏈結構、分層結構、反直覺的隨機演算法等諸多下一代公鏈技術，在文章最後，我們還提到了“非區塊鏈技術”這一大類，代表有DAG公鏈、類DAG公鏈等，它們採用的技術和我們熟知的區塊鏈專案有很大差異，將會在本文逐一介紹。
介紹之前，我們首先弄清楚區塊鏈（Blockchain）和DLT（分散式帳本技術）的關係。
DLT包含BLOCKCHAIN、DAG、TEMPO等技術
如上圖所示，區塊鏈是一種DLT（分散式賬本技術），而不完全等同於DLT。
DLT（分散式帳本技術）是能實現分散式記賬的技術統稱，包含了區塊鏈、有向無環圖（DAG）、分散式雜湊表（DHT）、Tempo等一系列技術。
因此，DLT和區塊鏈的關係就好比是“交通工具和轎車”的關係。只是在DLT家族裡，相比於其他技術，人們更加熟悉區塊鏈。
那麼，在那些沒有使用區塊鏈技術的DLT專案裡，是否會殺出與區塊鏈旗鼓相當的底層公鏈呢？下面我們就來講講這類專案的幾大技術代表。
01
DAG與類DAG（有向無環圖）技術
DAG全稱是“有向無環圖”，沒有區塊概念。它不是把所有資料打包成區塊，再用區塊連結區塊。而是每個使用者都可以提交一個資料單元，資料單元間透過引用關係連結起來，從而形成具有半序關係的“有向無環圖”。
DAG還處於起步階段，對比區塊鏈“相對成熟”的技術，晚了好多年。
由於DAG沒有區塊，所以也就不受區塊大小的限制，從而可以支援極大的併發量和極高的速度，在TPS上遠勝區塊鏈技術。但有利就有弊，它在工程學上的一些硬傷，目前仍待解決。
• 首先，DAG是非同步的，無需同步就能提交交易。但由於其他節點要迭代，全網遲早要同步。（非同步導致目前的DAG專案，都比EOS更加“中心化”，比如IOTA需要協調器，Byteball用的是“見證人網路”。因為，由誰負責同步很重要，不然大家都瞎廣播，很容易亂了套。）
• 其次，做合約，用非同步會更加費勁，因為合約是依賴關係衝突的。（這也是DAG的兩個始祖專案，IOTA原生根本不支援合約；Byteball用了一個偏“中心化”的解決方案，雖然能支援合約，卻依舊沒法跟ETH和EOS等公鏈相提並論的原因。）
用大白話來講就是：區塊鏈走的是排隊買票上車的路數，有秩序，但速度慢；DAG走的則是“先上車，後補票”的路數，省時間，速度快，然而有可能會擠死……
DAG與類DAG的底層公鏈，代表專案如下：國內的納爾圖、Intervalue、VITE；韓國的Hycon、Fantom；歐美的Byteball和Hashgraph等專案。
我上期有小夥伴留言，說“DAG類代表居然沒有IOTA”。這裡給出解釋：IOTA算是DAG的祖師爺，按理說應該列出。但IOTA原生不支援智慧合約，且專注於物聯網而非底層平臺型公鏈，並不屬於同一賽道，所以沒有列出。（同理，NANO專注於支付領域，也同樣沒有列出。）
這些專案，也都在解決“DAG非同步提交”這個工程學硬傷上絞盡腦汁，比如：
• VITE用了NANO的區塊點陣（Block Lattice），然後加了一層快照鏈（Snapshot Chain），略微犧牲了一些效能，但提高了安全性；
• Intervalue則是用了雜湊網（Hashnet）的資料結構和BA-VRF（基於隨機選擇函式的拜占庭協商）的雙層共識；
• Hashgraph則是用了互相傳播（Gossip about Gossip）和虛擬投票（Virtual Voting）的技術確保全網共識。
每個解決非同步的方法和思路都不太一樣，有興趣的朋友可以去詳細瞭解一下。
02
DHT（分散式雜湊表）技術
DHT全稱叫分散式雜湊表(Distributed Hash Table)，是一種分散式儲存方法。在不需要伺服器的情況下，每個客戶端負責一個小範圍的路由，並負責儲存一小部分資料，從而實現整個DHT網路的定址和儲存。
利用DHT技術的代表專案是Holochain和IPFS。IPFS是協議，不是公鏈，在此不詳述。下面，重點來介紹應用DHT技術的公鏈Holochain。
區塊鏈目前面臨的擴容難題，就是因為區塊鏈要獲得全網共識，共同維護一個統一版本的賬本。而執行速度、網路頻寬、動機等都會影響區塊鏈的整體效能，導致擴容程序艱難。
Holochain的賬本是分散式儲存在各個參與的節點之上，透過DHT的定址技術來保證賬本的完整性與可檢索性。換句話說，全網就一份賬本，一人存一部分，這樣擴容就方便多了。
放在現實世界類比的話，這有點兒類似於“六人定律”原理。比如，最近趙麗穎跟馮紹峰官宣結婚了，你想要給女神發個微信恭喜一下，該怎麼做？
你的手機裡大概率沒有女神的微訊號，但是你的朋友裡面可能有認識她的，即便你的朋友沒有認識她的，你朋友的朋友說不定有人認識。最多不超過六層關係，你就能找到趙麗穎的微訊號。
區塊鏈，就好比每個人手機裡都存著所有微信使用者的微訊號。
DLT技術，就是每個人只存自己好友的微訊號，找人時跳轉幾次就能找到目標物件。
你肯定會問，那若有節點離線該怎麼辦？很簡單啊，趙麗穎的微訊號肯定不是隻有離線的那個節點知道，你可以透過別的節點找到女神呀。
換成Holochain的專業術語，就是：雖說只是區域性共識，但節點之間會互相做一些備份，並與備份的相鄰節點按時通訊，如果發現相鄰節點離線了，就把資料再次備份到另外一個相鄰節點，保證副本的數量。
Holochain的問題在於：它是區域性共識，安全性還有待驗證。比如，能否完全避免雙花；如何應對DDOS攻擊；若好多個節點同時離線且來不及資料備份該怎麼辦等一系列問題，這些都需要時間來檢驗。
值得一提的是，在Holochain平臺上，個人電腦和手機都可以當節點，專業礦機請走開！
03
Tempo及邏輯鍾技術
Tempo及邏輯鍾技術是一個比較冷門的技術，鮮有專案使用這類技術。Radix DLT成為該技術的唯一代表。
Radix DLT有兩個很有意思的特點：
•先分片，後共識
傳統區塊鏈實現安全的方法，就是每個節點儲存所有資料。分片後，每個節點掌握的資料不同，就容易帶來很大的安全隱患。
比如說，你在家表現不乖，被你媽揍了一頓。然後等你爸下班回家之後，你跟你爸說：“爸比，我今天表現很乖哦！可不可以出去玩？”然後你順利討你爸歡心，出去玩了。
理論上來說，你被你媽揍的事情是可以瞞住你爸的，因為資訊並沒有同時傳播給所有人，每個人只掌握部分資訊。
區塊鏈分片技術推出這麼久，成功的專案寥寥無幾的原因就是：“先共識，後分片”的技術，跟區塊鏈“每個節點儲存所有資料，實現全網共識”的核心精神相背離。Radix DLT的Tempo共識分片則完全反了過來，先分片，後共識。
在技術上，遵循這樣的邏輯：
• 每個分片的大小和總分片的數量是提前設計好的；
• 每個分片都已經建立。它們住在同一個“宇宙”中，它們的位置ID是已知的。 每個交易都帶有傳送方ID與其分片ID的混合標記。
這麼說比較抽象，還拿剛才的例子來說明：你在家再次表現不乖，又被你媽揍了一頓，但這次揍完之後，你媽拿印泥在你頭上蓋了個戳 ——“不乖”。你爸下班回家後，你跑過去跟你爸說：“爸比，我今天表現很乖哦！可不可以出去玩？”你爸瞥了眼你額頭那鮮紅的“不乖”二字，冷笑一聲，“小樣兒！在家不乖還想出去玩？！回屋罰站！”
你爸這次完全不需要跟你媽交換資訊。他不需要所有的資訊，但仍可以識破你的謊言。
•邏輯鍾 （ Logic Clock）
在區塊鏈或者說DLT的世界裡，對事件排序是個很重要的事。
PoW共識機制，是用誰先算出雜湊的方法來決定事件順序；PoS共識機制，是用隨機抽樣的方法來決定事件順序；Radix DLT的Tempo，則是用邏輯鍾來做這件事。邏輯鐘不關心某個時間點發生的事情，而是更關心事件之前發生的事情。
比如，你去飯店吃飯這件事，要經歷“走進餐館、點餐、用餐、結賬、離開餐館”這個流程。如果你是餐館老闆或者保安，當一個客人拍拍屁股要走人的時候，你可能不是關心現在是幾點幾分，而是關心這人結賬了麼？
結了？ —很好
沒結？ —那得瞅瞅他之前有沒有發生“用餐”行為（沒用餐？ - 那走就走吧；用餐了？ - 你這是要吃霸王餐啊！哪裡走！）
總而言之，Radix DLT的Tempo並不關心交易發生的確切時間，它所關心的只是交易發生的順序。對於某個特定交易，它只關心交易之前“發生過什麼”。
假設，張三與李四在12:00完成交易A，與王五12:10分完成交易B。那麼，Radix DLT是不關心準確的完成交易的時間，只會記錄“交易A發生在交易B之前”。
哪怕王五在12:15才看到交易A，也沒事兒，因為共識是“交易A發生在交易B之前”，全網一致性靠順序來實現，而不是具體時間。
當然，邏輯鍾屬於新生事物，還在理論設計階段，它的各項效能仍需時間的檢驗和歷史的篩選。
