详解“有向无环图”（DAG）技术，它和区块链有何不同？

DAG通过有向无环图结构实现数据单元的直接连接，无需区块打包，采用边交易边验证机制，以拓扑排序和累计认可度达成共识，支持高并发与线性扩展，相较区块链的链式结构和集中质押，具备更高吞吐量与可扩展性。

有向无环图（DAG）是一种数据结构，其在分布式账本技术中展现出与传统区块链不同的特性。

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一、理解DAG的基本结构

DAG，即Directed Acyclic Graph（有向无环图），是由顶点和有向边构成的数学模型，其核心在于“有向”和“无环”。这意味着数据单元之间的连接具有明确的方向，并且不可能从一个起点出发，沿着这些方向性的路径最终循环回到该起点。这种结构天然支持拓扑排序，可以对所有元素进行线性化排列。

1、每个新加入的数据单元（通常是一笔交易）必须指向一个或多个已存在的、未被充分确认的早期单元，这构成了有向边。

2、系统通过算法确保不会形成任何闭环，从而维持“无环”的特性，这是保证数据一致性与可追溯性的基础。

关键区别：DAG没有“区块”的概念，其基本单元是单个交易本身。

二、分析DAG与区块链的数据组织方式

在数据如何被链接和存储上，两者采用了根本不同的方法。区块链采用严格的链式结构，所有交易被打包进固定大小的区块中，每个新区块只引用其前一个区块，形成一条单一、线性的主链。而DAG则构建了一个网状结构，允许并行地添加新的交易单元。

1、区块链网络中，矿工将多笔交易收集、打包成一个区块，然后通过工作量证明等机制竞争记账权。

2、在DAG网络中，用户发起一笔交易时，必须用自己的计算力去验证之前的一笔或多笔交易，这个过程取代了传统的质押。

关键区别：区块链是“先打包后验证”，DAG是“边交易边验证”。

三、比较两者的共识机制实现

达成全网一致是两种技术的核心挑战。区块链通常依赖于链上的累计工作量（如最长链原则）或权益来决定权威历史。DAG则利用其图结构的特性，通过交易间的直接或间接验证关系来实现共识，权重较高的子图会被认为是有效的部分。

1、在比特币等区块链中，节点总是选择累积了最多工作量证明的那条链作为有效链。

2、在IOTA的Tangle等DAG系统中，一笔交易的有效性取决于有多少其他后续交易直接或间接地认可了它，认可度越高，权重越大。

关键区别：区块链共识基于“链”的长度或权重，DAG共识基于“图”中交易的累计认可度。

四、评估性能与扩展性差异

由于其底层架构的不同，DAG在理论上提供了比传统区块链更优越的可扩展性。随着网络中参与者和交易数量的增加，DAG网络的处理能力可以随之增长，因为每个新用户都在为网络贡献验证算力。

1、区块链的吞吐量受限于区块大小和出块间隔，例如比特币每秒只能处理几笔交易。

2、DAG允许交易异步并发写入，避免了中心化的打包环节，因此能够支持极高的理论TPS（每秒交易数）。

关键区别：区块链存在固定的性能瓶颈，DAG的性能可随网络规模线性扩展。

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