傳統(tǒng)的主流區(qū)塊鏈如比特幣、以太坊技術(shù)均基于塊狀鏈實現(xiàn): 他們在底層結(jié)構(gòu)采用的是區(qū)塊+鏈的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)有一些先天性的局限。比如,這種結(jié)構(gòu)會有一個類中心化的動作——“打包區(qū)塊”,整個區(qū)塊鏈在任意時刻,都是由記賬者單點寫入,記賬者通過全網(wǎng)POW共識機制,算出nonce隨機數(shù)并獲得區(qū)塊寫入權(quán)力,并得挖礦獎勵。 這種單點寫入?yún)^(qū)塊鏈的局限性:無法處理高并發(fā)請求;同時,區(qū)塊鏈的吞吐量,也受制于區(qū)塊的大小,如果區(qū)塊太小,交易量大的話,很多交易無法打包進區(qū)塊。如果區(qū)塊太大,整個區(qū)塊鏈系統(tǒng),數(shù)據(jù)量將迅速膨脹,普通用戶將無法運行全節(jié)點,將會造成中心化的問題。目前比特幣擴容之爭的其根本矛盾點就在于此。這是區(qū)塊+鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)先天性的悖論問題。
而DAG 技術(shù)是區(qū)塊鏈的躍遷,簡單類比可以說是并發(fā)多線程的區(qū)塊鏈。把區(qū)塊鏈從一維單點寫入躍遷到了三維全網(wǎng)并行工作空間,從獨木橋變成了高速公路網(wǎng),每秒交易理論上可達億級。
Byteball-NG系統(tǒng)特性如下:
更徹底去中心化 傳統(tǒng)的區(qū)塊+鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),需要有一個類中心化的操作,即需要挖礦競爭記賬資格,成功出塊的礦工將獲得獎勵,并將當(dāng)前所有交易驗證打包到一個區(qū)塊,然后發(fā)布到網(wǎng)絡(luò)。而Byteball-NG系統(tǒng),采用的是單元+DAG結(jié)構(gòu),沒有區(qū)塊這一概念。所有單元由用戶自己創(chuàng)建與發(fā)布。其驗證與確認(rèn)由引用其作為先輩單元的后輩單元來承擔(dān),可全網(wǎng)節(jié)點并發(fā)記錄自己單元數(shù)據(jù),因而是一種更徹底的去中心化系統(tǒng)。
沒區(qū)塊擴容與數(shù)據(jù)膨用的悖論性兩難 傳統(tǒng)區(qū)塊+鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),所有交易要打包到區(qū)塊才有效。那么區(qū)塊的容量設(shè)置小,則交易量大時,很多交易無法及時打包進區(qū)塊。如果區(qū)塊容量設(shè)置大,則會使網(wǎng)絡(luò)傳輸緩慢、區(qū)塊鏈數(shù)據(jù)迅速膨脹,超出單節(jié)點處理能力。這也是比特幣擴容之爭的根本矛盾點。如上所述,Byteball-NG沒有區(qū)塊這一概,所以對于傳統(tǒng)區(qū)塊+鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)先天性的悖論兩難問題。
可選交易確認(rèn)速度 Byteball-NG的交易單元,只要通過見證人發(fā)布的見證單元驗證確認(rèn),即具最終性。Byteball-NG通過見證單元系列機制,靈活調(diào)整交易確認(rèn)時間,在速度和見證單元數(shù)據(jù)比
無吞吐量瓶頸 因為傳統(tǒng)區(qū)塊+鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu)存在著,需要記賬人將交易打包到區(qū)塊,這一中心化的操作過程。那么區(qū)塊鏈系統(tǒng)處理交易能力的大小,必定受制于以下三點,
1,記賬人節(jié)點機器的性能。
2,記賬人節(jié)點的網(wǎng)絡(luò)帶寬。
3,區(qū)塊的大小。
因為存在這一中心化色彩的操作,無論怎樣優(yōu)化,始終都會存在著一個處理能力的瓶頸點。Byteball-NG系統(tǒng),采用的是單元+DAG結(jié)構(gòu),沒有記賬人打包區(qū)塊這一中心化的操作,單元由用戶創(chuàng)建發(fā)布,并由其它單元驗證確認(rèn)。因而不存在吞吐量瓶頸。
明確可預(yù)期的最終性 傳統(tǒng)區(qū)塊+鏈?zhǔn)浇Y(jié)構(gòu),不排除可能同時產(chǎn)生兩個甚至多個區(qū)塊,由此導(dǎo)至分叉。對于出現(xiàn)分叉的情況,傳統(tǒng)區(qū)塊鏈將以最長鏈做為有效鏈。這種機制在理論上會無法確定最終性,因為無法保證,是否存在一條隱藏長鏈。而Byteball-NG通過見證人機制,只要通過見證人發(fā)布的見證單元驗證確認(rèn),即具最終性,無法推翻。
DAG技術(shù)的歷史和實現(xiàn)
DAG 架構(gòu)最早理論闡述是DagCoin,后由 IOTA 團隊率先實現(xiàn)基于“Tangle機制” 的服務(wù)于物聯(lián)網(wǎng)(IoT)生態(tài)系統(tǒng)的去中心化加密貨幣,之后Byteball 借鑒 IOTA 的 DAG 實現(xiàn),并加以改進創(chuàng)建了字節(jié)雪球去中心化加密貨幣。
在 IOTA 中,要驗證新的交易前,必須直接驗證之前的兩個交易,這也使得在這兩個交易之前所有被驗證過的交易得到間接驗證。在 DAG中,頂點代表交易,帶箭頭的線代表交易的驗證關(guān)系。在 IOTA 中,有一個權(quán)重積分的概念,所謂權(quán)重積分是指它自身的權(quán)重與它驗證過的所有交易的自身權(quán)重之和。在 DAG 結(jié)構(gòu)中,交易總是自己創(chuàng)建并發(fā)布。從理論上看,攻擊者總是可以建構(gòu)比 它要推翻掉的那個交易權(quán)重更高的交易用以雙花。
Byteball 在 IOTA 的基礎(chǔ)上, 創(chuàng)新性引入主鏈與見證人概念,鼓勵驗證多個父輩交易單元,形成一個隨著交易增長,相互驗證安全性不斷加強的HashGraph。
IOTA 與 BYTABALL 各自的特色和優(yōu)缺點?
Byteball和IOTA都使用了創(chuàng)新的新技術(shù),有向無環(huán)圖(Directed Acyclic Graph),除了加密貨幣所有的優(yōu)點之外,兩者都使用的底層DAG技術(shù)是具有巨大優(yōu)勢的技術(shù),當(dāng)數(shù)據(jù)量變大時,可以解決傳統(tǒng)的區(qū)塊鏈面臨如擴容和速度等諸多問題。
// Byteball 特色一句話Byteball的獨一無二是他的主鏈的概念,安全的智能合約,還有其內(nèi)置的隱秘資產(chǎn),用黑球(Blackbyte)可以進行創(chuàng)新的匿名交易。// IOTA 特色一句話IOTA的獨特功能毫無疑問是零交易費。因此,在全球范圍內(nèi)適合作為物聯(lián)網(wǎng)骨干技術(shù)的就是IOTA。
Byteball提出了創(chuàng)新的“主鏈”概念,也就是經(jīng)過見證人認(rèn)定的最短路徑MC的Parents優(yōu)選算法。主鏈創(chuàng)造了一個全網(wǎng)共識確定的交易時間序列,優(yōu)雅的避免了雙花問題。
Byteball的“見證人”(Witness) 一直是個讓人迷惑的概念,以至于HCASH初版白皮書中曾講述由于不能確切了解Byteball算法有效性,而部分采用了其他算法。Byteball網(wǎng)絡(luò)中“見證人”真正意義就是“共識機制”本身;12個“見證人”發(fā)布的交易單元,在理論上無限寬廣的DAG并發(fā)交易網(wǎng)絡(luò)中劃出了一道確定性的交易時間序列。正是這道無限延伸基于時間的確定性交易序列,打造了Byteball中的主鏈,在寬廣無序的有向無環(huán)哈希世界中形成了強健有序的唯一主干。基于見證人+主鏈的共識機制,雙重支付等問題得到了輕松解決。
Byteball中由于主鏈算法和見證人發(fā)布頻率有關(guān)系,交易確認(rèn)的時間是不確定的。同時由于Byteball 選擇基于關(guān)系數(shù)據(jù)庫來存儲數(shù)據(jù),SQL語言緊耦合算法邏輯。 在一定程度上限制了Byteball的實際擴展能力和速度。
什么是 Byteball-NG
Byteball-NG(中文名壹金鏈)目標(biāo)是打造新一代DAG區(qū)塊鏈:
Byteball-NG實現(xiàn)原型參考字節(jié)雪球,并在此基礎(chǔ)上做了進一步的必要的、革新性改進,因此命名Byteball-NG, 同時Byteball-NG團隊將攜手byteball 基金會,共同推進第三代DAG區(qū)塊鏈取得商用化突破進展。推進第三代DLT技術(shù)快速發(fā)展。
我們打造Byteball-NG作為底層醫(yī)療公有區(qū)塊鏈,不僅僅是一個區(qū)塊鏈,而是醫(yī)療生態(tài)的金融科技支持平臺,將持續(xù)的構(gòu)筑去中心化的各類醫(yī)療金融科技、醫(yī)療服務(wù)去中心化應(yīng)用,為醫(yī)療大健康行業(yè)服務(wù)。
Byteball-NG 的區(qū)塊鏈發(fā)展路線圖
Byteball-NG(縮寫B(tài)NG) 作為 DAG(Blockless)架構(gòu)的第三代分布式賬本技術(shù),制定了堅實發(fā)展路線圖:
超級節(jié)點:全數(shù)據(jù)節(jié)點(例如Witnesses見證人節(jié)點),增添SuperNode超級節(jié)點支持,引入分布式SQL數(shù)據(jù)引擎,在存儲容量上達到PB級別,在計算能力上支持同步擴展,在速度上通過多實例計算資源和SQL表達式下推優(yōu)化,成級數(shù)提升處理速度 (基于DAG技術(shù),客戶端無需像比特幣輕客戶端那樣存儲全部交易的Merkle Root塊頭鏈,只需存儲相關(guān)交易單元,具備極好的擴展性)。
對于輕節(jié)點, 引入下推解析算法優(yōu)化,提升輕節(jié)點處理速度;提升DAG區(qū)塊鏈的容量與速度擴展問題,實現(xiàn)BNG商用化處理和系統(tǒng)能力。
分離共識層、邏輯層與數(shù)據(jù)層, 改造現(xiàn)有的緊耦合底層架構(gòu),提升系統(tǒng)架構(gòu)的擴展能力。
增加“Instant Transaction”閃電支付類型,用于小額支付及時成交。
引入抗量子計算密碼 ,并實現(xiàn)夠抵抗量子計算機攻擊的密碼體制。此類加密技術(shù)的開發(fā)采取傳統(tǒng)方式,即基于特定數(shù)學(xué)領(lǐng)域的困難問題, 通過研究開發(fā)算法使其在網(wǎng)絡(luò)通信中得到應(yīng)用,從而實現(xiàn)保護數(shù)據(jù)安全的目的。
除了原生的強大安全的“可定義合約”,在邏輯層,BNG將基于Chrome V8引擎、引入webassembly技術(shù),打造全新的“圖靈完備的智能合約”,實現(xiàn)BNG安全完備的可編程商業(yè)智能基礎(chǔ)。
在共識層, 設(shè)計部署“sharding-分片”機制,結(jié)合見證人同步和路由機制,徹底解決區(qū)塊鏈的擴展和容量問題;設(shè)計引入Hash Universe 跨鏈交易機制,通過HU來實現(xiàn)跨鏈交易(完全兼容Byteball)并通過HU來實現(xiàn)Byteball、IOTA等基于DAG鏈條的跨鏈交易(后繼增加bitcoin, etherum跨鏈交易),從跨鏈角度解決互通和數(shù)據(jù)擴展問題。
BNG將推出企業(yè)版EBB特性選項,取消Byte交易費,EBB 將成為免交易費的企業(yè)優(yōu)化DAG DLT,增加Witness許可機制和身份認(rèn)證機制, 使其更適用于企業(yè)/商業(yè)機構(gòu)應(yīng)用要求。
BNG將定制一系列基礎(chǔ)就緒的本地化鏈上應(yīng)用服務(wù), 包括KYC 、Exchanges、Oracles等等;
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