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何為DAG
DAG是Directed Acyclic Graph的縮寫，是一種運用拓撲排序的直接圖像數據結構。這種數據結構能夠在數據壓縮中找到最優解，因此在實際中被廣泛地運用於數據處理等領域。總體而言，DAG結構中的每個節點通過一個具有特定方向的edge連接在一起，以此來排除任何迴路的可能性。因此，DAG可以直觀地理解為一個沒有迴路的有向圖。
圖：DAG的直觀解釋，圖片來源：Medium
DAG的原理
在DAG的結構中，每一筆交易在自身被處理、確認之前，必須對另外兩筆交易進行確認。當然，任何一筆交易的處理和確認由所有的節點進行負責。這種方式不僅使每一筆新的交易得到了確認，同時也使所有的交易都間接地得到了驗證。每一位交易發起者不需要為自身交易的確認付出成本，因為該交易者也需要消耗自身的計算力來驗證其他的交易。
在整個網絡中，未被確認的交易通常被稱作tip。一種名為馬可夫鏈蒙特卡羅的算法確保了每個tip不能進行自我驗證。因此，要想自身得到確認，這些tip不得不去確認其他的交易。
DAG與區塊鏈的區別
如果說區塊鏈技術是建立在一個垂直型結構上的話，那麼DAG可以想像成建立在一個水平結構上。在區塊鏈的工作量證明機制中，只有礦工才通過挖礦的方式來確定新的區塊，並將新的區塊附在最新的鏈上。並且，區塊不可以同時創立，每一個區塊的創立大約需要10分鐘。
相比之下，DAG的體系中根本沒有“區塊”這一概念：交易與交易之間無需通過區塊便可直接聯繫在一起。一旦沒有了區塊，挖礦這一過程也失去了意義，礦工在DAG體系中也相應地“失業”了。相較於區塊鏈，DAG的結構更像是一幅多方交易的迷宮網絡圖。
圖：DAG與區塊鏈的區別，圖片來源：Medium
DAG與區塊鏈的共性
雖然DAG與區塊鏈存在一些差異，但是從本質上講，DAG來源於側鏈的理念，仍然具備區塊鏈的屬性。因此，作為一個基於點對點網絡的分佈式數據庫， DAG依然是一個對分佈式決策驗證的機制。
確認區間
確認區間(confirmation confidence)在DAG結構是一個非常重要的概念，是衡量一筆交易接受程度的重要指標。其具體的計算分為3個過程：1) 運行tip篩選算法100次2) 計算出同意該交易的tip個數3）用該個數除以100得到的百分比即為確認區間。換句話說，確認區間就是一筆交易確認過程中tip所佔的百分比。
DAG正是基於確認區間這一概念很大程度上解決了比特幣區塊鏈的一個難題：可擴展性問題。理論上講，在DAG結構中，隨著網絡節點和已處理交易量的增加，未來交易量處理的速度會更快。
結語
DAG作為一種運用拓撲排序的直接圖像數據結構，很大程度上解決了比特幣區塊鏈所面臨的可擴展性問題。目前而言，物聯網鏈(IoT Chain)是基於DAG技術的一個很好實例，每秒交易量可達1萬次。因此，隨著DAG技術的不斷發展，“交易速度”和“交易費用”對於區塊鏈而言，將不再會是一個兩難的局面。
文章來源：
區塊鏈3.0：分佈式賬本技術的未來？
來源：
https://www.forbes.com/sites/shermanlee/2018/01/22/explaining-directed-acylic-graph-dag-the-real-blockchain-3-0/#12a75173180b
作者：Demelza Hays
