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提高區塊鏈并發性,TrustNote想用有向無環圖突破鏈式結構的瓶頸

區塊鏈的大規模應用目前面臨三重門,包括底層性能無法支持高并發、鏈與鏈之間未能互通互聯、應用開發門檻太高等。其中底層性能低下可以說是最基本而迫切的問題之一。

有觀點認為,傳統區塊鏈的塊鏈式結構是阻礙區塊鏈提高并發性的瓶頸。為了解決這個問題,極客們不斷尋找更高效的數據塊鏈接形式,提出了有向無環圖(Directed Acyclic Graph, DAG)與區塊鏈相結合的解決方案,簡稱為“DAG 鏈”。 今天要介紹的TrustNote就采用了這種數據結構。

比較早構建出DAG公有鏈的是IOTA 和 Byteball,TrustNote則是這兩者的基礎上做了改進。創始人周政軍介紹,TrustNote的特點在于確認交易速度快、支持高并發,原因就是因為采用了DAG這種最新的數據結構。

影響傳統區塊鏈性能的因素包括區塊大小、生成速度和交易確認速度。周政軍表示,不同于傳統區塊鏈,DAG 鏈沒有區塊的概念,所以沒有區塊容量的限制。項目白皮書介紹,在TrustNote中, 交易被視為一種消息,多個消息組合成一個數據塊,該數據塊稱作一個單元(Unit),單元與單元之間相互鏈接組合成 DAG 圖。

交易驗證方面,新單元可以選擇鏈接到任意一個或多個舊單元,通過新交易驗證并引用舊交易完成驗證,簡稱“DAG共識”。這允許用戶的賬本之間存在臨時性的微小差異,短時間內弱化數據塊全網一致性, 因而不易發生堵塞,可以提高交易并發量。因此,DAG 鏈網絡節點規模越大、 交易量越大, 則交易確認時間越短。

在防止雙花(Double Spending)方面,TrustNote使用先在DAG圖中找主鏈,然后參考主鏈,排序所有其他不在主鏈上的交易,如果有兩筆交易嘗試使用同一筆輸出,則判定擁有更小主序索引的交易有效。最后相當于會把整個DAG所有交易排出一個線性的總序,變成一個類似于區塊鏈的結構。

顯然,DAG 鏈的弊端是,交易頻次較低時,舊交易難以得到及時驗證。因此,IOTA 引入了協調者機制,特定地址發出的交易被全網無條件接受;而 Byteball 則讓用戶選擇12名見證人發送公證交易實現交易確認。

TrustNote 改進了Byteball的公證人制度,采用雙層共識機制,使用基礎的DAG共識的同時引入公證共識,也稱為TrustME共識。超級節點通過競爭方式獲得公證人的權利。TrustME 共識與DAG 鏈的增長異步,有利于高吞吐和快速確認。節點提交新單元需要支付費用,子單元和公證節點能獲得TTT代幣獎勵。

如上所述,目前做公鏈的項目不少,TrustNote最大的特點就是利用DAG數據結構和雙層共識機制突破鏈式結構的瓶頸,提高交易速度。周政軍認為,流量上不來,區塊鏈將永遠是泡沫,因此在選擇合作項目時也會先關注對并發量需求比較大的項目,包括物聯網設備租賃、游戲和社交領域。他將區塊鏈的應用層次分成數據防篡改、智能合約自動化執行、數字資產管理三層。TrustNote比較關注資產的Token化,也就是最后一層。

周政軍表示,TrustNote的公鏈還在測試階段,目前測算每秒支撐的并發量無上限,最慢的確認時間是2-3秒。TrustNote的錢包已經發布,支持通訊功能,安裝量超過5萬。團隊目前正在實現鏈上代幣發行、智能合約系統等功能。

值得注意的是,IOTA技術顧問曾撰文提示,DAG雖然是一種很新穎有潛力的技術,然而基于它的IOTA網絡目前在技術上仍處于實驗室階段。基于DAG的TrustNote也仍處于測試階段,最終商用情況有待觀察。

目前,TrustNote團隊30多人,其中開發團隊20多人。創始人 & 基金會主席Jeff Zhou(周政軍)是區塊鏈技術和芯片研發從業人員。2013年曾任某數字貨幣芯片公司CTO,領導開發了世界首款比特幣萊特幣雙挖礦機,曾任某500強集團研發副總裁,負責工業物聯網平臺的研發,打造出基于Hyperledger Fabric的IoT區塊鏈平臺,曾任納斯達克上市芯片企業中星微電子創業期技術總監。

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