区块链已经被看成20年前的互联网，将对支付体系等产生巨大的革新，然而它在完成支付速度和电量消耗上的缺陷，也限制了它的应用，DAG（Directed Acyclic Graph有向无环图），利用自身链状结构的特性，正试图克服区块链的局限性，并可以很小的成本进行无限扩展。
区块链的现状与缺陷
在过去几年中，区块链技术和加密货币已经被证明是进行支付的成功机制。比特币、以太坊等加密货币以及其他许多加密货币在大众关注度和应用度上都经历了成倍增长，与此同时，区块链技术也应用到了很多领域。许多人将加密货币比作早期的互联网，称其具有巨大的潜力，可以在支付系统取得突破，可以像当年互联网打破信息有限性一样。
然而，目前在线支付方案，尤其是加密货币，在数量和速度的扩展上尚显乏力。虽然已经开发了一些基于区块链的技术，用以解决支付环节的高吞吐量与保持低成本之间的问题，但这些技术还没有成功。另一个问题是，支付环节的各方之间缺乏信任，导致无数次的退款和交易取消。此外，对于商人是“高风险”或“低风险”，分类标准是他们属于哪些特定行业，而不是他们真实的行为。
在线支付领域的一些公司试图创建新的协议，以克服区块链技术中规模和易用性的问题。然而，事实证明，它们难以适应支付要求，至少不能满足行业所要求的规模和信任机制。目前，线性的区块链方案还不能为自身的块链缺陷提供可行的解决方案。
DAG区块链是什么?
许多公司已经利用了有向无环图(DAG)的特点，来解决区块链的扩展问题。虽然一些科技公司已经对DAG所用的的方法不同，但和区块链一样，每个节点仍然用于代表即时事务，并且必须附加到先前的事务上，以便得到确认。DAG只是通过提供可伸缩性限制的有效解决方案，来直接解决区块链在扩展性上的问题。
以DAG为网络基础，解决了区块链的局限性。这允许区块链以微小的成本进行无限的扩展。支付过程很快就能完成。不过，目前还只有一小部分加密货币在使用下一代DAG体系结构。
DAG模型如何改进区块链技术呢?
区块链行业为达成共识提供了几种机制。“工作量证明”(Proof-of-work, PoW)就是比特币之父、著名的中本聪引入的一种方法。然而由于区块链的低扩展性，这种方式在支付领域，会导致矿工薪酬水平和交易数量之间出现倒挂。除此之外，“工作量证明”机制会造成巨大的电力浪费和区块链“采矿业”的垄断。权益证明机制(PoS)的出现是为了解决这些问题，但确认交易的速度仍然很低。采用工作量证明PoW的比特币每秒可以确认3-5笔交易(transactionsper second，TPS)，引入权益证明PoS的以太坊上每秒最多可以确认20笔交易。因此，无论是PoW还是PoS机制都无法满足那些已经习惯了Visa和万事达(Mastercard)高效认证时间的消费者，这两家的的交易确认速度可达每秒65,000 TPS。
在两个完全不同的交易双方之间建立信任也是一个挑战。对于那些习惯匿名支付的领域来说，这个问题可能无关紧要，但对于卖家-买家、买家-买家之间以及加密货币的发行方和使用方之间的的交易来说，加密网络应该提供一个解决方案。
基于DAG数据结构的区块链，在基本协议上使用的数学模型由单向传播的事务组成，使用泊松（Poisson process）过程对新交易的过程进行建模。这个结构中，信任数值是关键，通过信任分数，新的未确认交易选择之前的交易进行验证，以便更快地达成确认共识完成交易。每个新交易必须使用一个类似的信任数值阈值(即DAG结构中没有进入交易的点)验证两个以前的交易。然后，它验证这些源并成为源本身。要理解这是如何实现的，一定要注意用户的私钥是与公钥相关联的。尽管任何人都可以通过计算来指定打包哈希值，但要公钥验证的结果与交易的原始打包哈希值相同，只有私钥的所有者的计算签名才能做到。这是根据发送方的公钥检查交易签名的方式。
在DAG结构中，算法允许在将一个新交易添加到一个节点之前，由两个先前的交易进行验证。所有节点都包含一系列交易，本质上都是非循环的，这意味着任何给定的交易都不能在另一个节点上第二次遇到。这消除了双重支出的问题。更重要的是,所有交易是不可变的，所有节点流在一个特定的方向,不能向一个相反的轨迹移动,这意味着A→B不是B←A，因为DAG网络不需要矿工,处理时间与成本将会大幅削减,。因此，当区块链被组织成DAG结构时，其中节点表示事务，由节点分支的各边有方向地随交易扩展到两边从而验证另外两个交易。
为了达成交易共识，我们需要找到最大的累积链。如果累积链超过了预先确定的阈值，那么交易将达到“可信”共识，并可以得到确认。那些信任分数较高的人会受到优化交易确认的激励，因为他们的链可以更快地达到所需的累积信任分数阈值。DAG结构和验证过程的特性使协议能够更快地达成一致——实现每秒10,000 TPS的交易确认率。
DAG区块链是否会变成区块链3.0?
答案是肯定的。DAG有这个潜力。但是，它将取决于实际的案例和实现扩展性的能力。基于DAG的项目，如COTI、IOTA和Hashagraph正在加速发展，因为它们是为那些对交易有高需求的项目量身定做的，比如在线支付行业和物联网。在现有区块链中，更大的规模不利于对网络的可用性，但在基于DAG区块链，更大的网络使用会提高网络的扩展性。因此，网络用户数量与确认交易的速率之间存在正比关系。这使得DAG非常适合在不影响网络扩展性、即时性和低成本、零费用的情况下实现完全的去中心化。
不过，DAG项目还不完美。与DAG一起使用智能合约还没有完善。此外，使用DAG的重要挑战之一是DAG容易受到双重开销攻击，在这种攻击中，恶意的一方可以尝试在网络的不同位置花费两次同样的钱。然而，有几个项目正在努力解决这个问题，因此我们在不久的将来肯定会听到更多关于DAG区块链的好消息。
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