提高区块链并发性,TrustNote想用有向无环图突破链式结构的瓶颈

卢晓明 · 2018-02-12
DAG 链网络节点规模越大、 交易量越大, 则交易确认时间越短。

提高区块链并发性,TrustNote想用有向无环图突破链式结构的瓶颈

区块链的大规模应用目前面临三重门,包括底层性能无法支持高并发、链与链之间未能互通互联、应用开发门槛太高等。其中底层性能低下可以说是最基本而迫切的问题之一。

有观点认为,传统区块链的块链式结构是阻碍区块链提高并发性的瓶颈。为了解决这个问题,极客们不断寻找更高效的数据块链接形式,提出了有向无环图(Directed Acyclic Graph, DAG)与区块链相结合的解决方案,简称为“DAG 链”。 今天要介绍的TrustNote就采用了这种数据结构。

比较早构建出DAG公有链的是IOTA 和 Byteball,TrustNote则是这两者的基础上做了改进。创始人周政军介绍,TrustNote的特点在于确认交易速度快、支持高并发,原因就是因为采用了DAG这种最新的数据结构。

提高区块链并发性,TrustNote想用有向无环图突破链式结构的瓶颈

影响传统区块链性能的因素包括区块大小、生成速度和交易确认速度。周政军表示,不同于传统区块链,DAG 链没有区块的概念,所以没有区块容量的限制。项目白皮书介绍,在TrustNote中, 交易被视为一种消息,多个消息组合成一个数据块,该数据块称作一个单元(Unit),单元与单元之间相互链接组合成 DAG 图。

交易验证方面,新单元可以选择链接到任意一个或多个旧单元,通过新交易验证并引用旧交易完成验证,简称“DAG共识”。这允许用户的账本之间存在临时性的微小差异,短时间内弱化数据块全网一致性, 因而不易发生堵塞,可以提高交易并发量。因此,DAG 链网络节点规模越大、 交易量越大, 则交易确认时间越短。

在防止双花(Double Spending)方面,TrustNote使用先在DAG图中找主链,然后参考主链,排序所有其他不在主链上的交易,如果有两笔交易尝试使用同一笔输出,则判定拥有更小主序索引的交易有效。最后相当于会把整个DAG所有交易排出一个线性的总序,变成一个类似于区块链的结构。

显然,DAG 链的弊端是,交易频次较低时,旧交易难以得到及时验证。因此,IOTA 引入了协调者机制,特定地址发出的交易被全网无条件接受;而 Byteball 则让用户选择12名见证人发送公证交易实现交易确认。

提高区块链并发性,TrustNote想用有向无环图突破链式结构的瓶颈

TrustNote 改进了Byteball的公证人制度,采用双层共识机制,使用基础的DAG共识的同时引入公证共识,也称为TrustME共识。超级节点通过竞争方式获得公证人的权利。TrustME 共识与DAG 链的增长异步,有利于高吞吐和快速确认。节点提交新单元需要支付费用,子单元和公证节点能获得TTT代币奖励。

如上所述,目前做公链的项目不少,TrustNote最大的特点就是利用DAG数据结构和双层共识机制突破链式结构的瓶颈,提高交易速度。周政军认为,流量上不来,区块链将永远是泡沫,因此在选择合作项目时也会先关注对并发量需求比较大的项目,包括物联网设备租赁、游戏和社交领域。他将区块链的应用层次分成数据防篡改、智能合约自动化执行、数字资产管理三层。TrustNote比较关注资产的Token化,也就是最后一层。

周政军表示,TrustNote的公链还在测试阶段,目前测算每秒支撑的并发量无上限,最慢的确认时间是2-3秒。TrustNote的钱包已经发布,支持通讯功能,安装量超过5万。团队目前正在实现链上代币发行、智能合约系统等功能。

值得注意的是,IOTA技术顾问曾撰文提示DAG虽然是一种很新颖有潜力的技术,然而基于它的IOTA网络目前在技术上仍处于实验室阶段。基于DAG的TrustNote也仍处于测试阶段,最终商用情况有待观察。

目前,TrustNote团队30多人,其中开发团队20多人。创始人 & 基金会主席Jeff Zhou(周政军)是区块链技术和芯片研发从业人员。2013年曾任某数字货币芯片公司CTO,领导开发了世界首款比特币莱特币双挖矿机,曾任某500强集团研发副总裁,负责工业物联网平台的研发,打造出基于Hyperledger Fabric的IoT区块链平台,曾任纳斯达克上市芯片企业中星微电子创业期技术总监。

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