Author: lisajohnsonam

The first thing to know is that Ripple is both a platform and a currency. The Ripple platform is an open source protocol which is designed to allow fast and cheap transactions.

Unlike Bitcoin that was never intended to be a simple payment machine, Ripple is definitely going to rule all the international transactions worldwide. Pretty ambitious, but who knows? Maybe currency exchanges will disappear in a few years like Blockbuster stores did.

The platform has its own currency (XRP) but also allows everybody to use the platform to create their own via RippleNet.

What is RippleNet?

RippleNet is a network of institutional payment-providers such as banks and money services businesses that use solutions developed by Ripple to provide a frictionless experience to send money globally.

Let’s give an example: Firstly, Mr. Jones lives in New York and has a chocolate box he doesn’t need. He is very interested to watch a baseball game, but doesn’t have a ticket. Secondly, Ms. Smith lives in Los Angeles and has a rare stamp she would like to give away for a chocolate box. Lastly, we have Mr. Brown who lives in Alaska and is looking very much for a rare stamp, and he a ticket for a baseball game in New York.

In our current system, these people would probably never find each other and remain with their ‘not valuable’ valuables.

But in Ripple world they could say: “Hey, I have chocolate, I want baseball” and the system will look for a shortest and cheapest combination to make it happen.

Moreover, the platform allows to make payments in any currency including Bitcoin and have a minimal internal transaction commission of $0.00001, yes that’s the right amount of zeros. The only reason it’s not free is to prevent DDos attacks.  

What is XRP

XRP is a token used for representing the transfer of value across the Ripple Network. The main purpose of XRP is to be a mediator for other – both cryptocurrencies and fiat – exchanges. The best way to describe XRP is a ‘Joker’. Not the creepy Batman enemy, but the card that can be any other card. If you want to exchange dollars to euro, it can be dollar with dollars and euro with euros to minimize the commission. As highlighted above, the transaction cost on Ripple is $0.00001.

An interesting fact: after the transaction the amount of $0.00001 ‘disappears’ from the platform and can’t be replenished. So, with every transaction the world becomes $0.00001 poorer. It is designed that way to prevent spammers attacks.

Who created Ripple (XRP)

The protocol as a working prototype was created away back in 2004.

But the real history starts in 2013, when Jed McCaleb, the creator of the EDonkey network invited a bunch of world rank investors to invest in Ripple Labs.

Who are Ripple Labs founders

Chris Larsen is an angel investor, business executive and a privacy activist considered to be the richest person in cryptocurrency. He’s best known for co-founding several startups in the field of online financial services, starting with an online mortgage lender E-loan back in 1996.

Jed McCaleb is a well-known programmer and entrepreneur. He co-founded several crypto-startups, including Ripple, Stellar, eDonkey, Overnet as well as a cryptocurrency exchange Mt. Gox (he sold his share and the platform was re-coded way before the infamous hack), which at its prime was handling over 70% of all Bitcoin transactions worldwide.

Who are Ripple Labs investors

Date	Fundingtype	Investor	Amount($ mln)
April 2013	Angel	Andreessen Horowitz, FF Angel LLC, Lightspeed Venture Partners, Pantera Capital, Vast Ventures, Bitcoin Opportunity Fund	2.5
May 2013	Angel	Google Ventures, IDG Capital Partners	3.0
November 2013	Seed	Core Innovation Capital, Venture51, Camp One Ventures, IDG Capital Partners	3.5
May 2015	Series A	IDG Capital Partners, Seagate Technology, AME Cloud Ventures, ChinaRock Capital Management, China Growth Capital, Wicklow Capital, Bitcoin Opportunity Corp, Core Innovation Capital, Route 66 Ventures, RRE Ventures, Vast Ventures, Venture 51	28
October 2015	Series A	Santander InnoVentures	4
September 2016	Series B	Standard Chartered, Accenture, SCB Digital Ventures, SBI Holdings, Santander InnoVentures, CME Group, Seagate Technology	55

What is the Ripple protocol consensus algorithm (RPCA)?

Unlike Bitcoin or Ethereum, Ripple doesn’t have a blockchain. A cryptocurrency without a Blockchain may sound pretty strange – if it doesn’t have a Blockchain, how does it verify transactions and makes sure everything is ok? For that purpose Ripple has is own patented technology: the Ripple protocol consensus algorithm (RPCA).

The word ‘consensus’ in the name means that if every node is in agreement with all the rest, there is no issue. Imagine, there is an ancient arena with one hundred wise old men and a city needs agreement from all of them to make a decision. If everybody agree you can start a war, end a war, rise taxes, proclaim Olympic games and all other sorts of interesting stuff. But if one of them doesn’t – nothing will happen until we will figure out what’s his problem.

What is Ripple used for

1. Low commission currency exchange. There are many currencies that can’t be directly converted to each other. So, banks need to use the US dollar as a mediator. So, there is a double commission: converting currency A to USD and USD to currency B. Ripple is a mediator too, but much cheaper than USD.
2. Fast international transactions. Average transaction time is 4 seconds. Compare it to hour or more for Bitcoin and a few days for regular banking systems.
3. Payment ecosystem. User can basically issue his own currency for fast and cheap transaction. For example, one can create a currency to buy and see vintage vinyls or action figures between the collectors.

What are Ripple’s benefits?

– Ripple is originally designed as a day to day payment system, so it is much more powersafe than Bitcoin. As the results, the transactions are much quicker and cheaper.

– Ripple has started as an official organization, as its main focus is to be used by banks. So it is not a subject of multiple regulation checks as many other cryptocurrencies.

– Ripple has the ability to be exchanged to any currency or valuable (like gold) with a unified minimal commission.

Which banks support Ripple

• Santander
• Axis Bank
• Yes Bank
• Westpac
• Union Credit
• NBAD
• UBS

Is Ripple a good investment?

Disclaimer: there is no such thing as a 100% safe investment, and each decision has its risks. In any case it is up to you to decide. However, below are some pros and cons to help you.

Pros:

1. As highlighted above, Ripple is an official organization with the trust of many banks –  it’s not another Blockchain startup from a noname company.
2. No inflation. All the tokens are initially mined and already exist.
3. The more banks use it as their transaction platform, the higher the value of XRP. If one day, all the banks decide to start using it as a unified bank currency instead of processing redundant currency exchanges – it will make a nice fortune for all the early birds who invested in Ripple.

Cons:

1. It is highly centralized. The whole idea of cryptocurrency is to avoid centralized control. As the tokens are already mined, the Ripple developers can decide when and how much to release, or not to release. So, it is basically like investing in a bank.
2. In addition to centalization, today it is pretty much a monopoly as Ripple Labs owns 61 percent of the coins.
3. It is open source – very smart, but still once the code is accessible there is a good chance many people will try to hack it. Some of them even might succeed.

Why is Ripple criticized?

• Although there is a long list of very respectable banks that are planning to use Ripple, according to the Financial Times most of them are still on the testing stage. The few who transact real money use the platform but not the token. So, perhaps banks “are not that into Ripple”.
• It can freeze your transactions. The biggest example of this is when Jed McCaleb, founder of Ripple Labs, tried to sell more than a million dollars worth of Ripple.  The transaction was reversed. There are rumors that Jed breached the contract, but even though, the very possibility of freezing a transaction is against basic cryptocurrency principles.

Ripple’s Future. What the experts are saying?

Roman Guelfi-Gibbs, the CEO and Lead Systems Designer for Pinnacle Brilliance Systems Inc.:

“Ripple certainly has the potential to move up a notch in 2018, but I think it will be more likely in 2019. As the market observes more projects being coded in other algorithms such as XRP, ETH will likely take a backseat to the next big coin/token. It will take some time for the markets to digest this, so I am projecting 2019 to be the likely time for it to take place. Of course, with crypto, anything can happen, so watch closely.”

Shidan Gouran, president of Global Blockchain Technologies:

“Ripple is unlikely to go up by one or two notches in the cryptocurrency world in 2018, and this is the case for three reasons. The first reason is the sheer dollar volume that separates each of the three currencies in the top positions, in terms of their market cap. Bitcoin is at over $191 billion, Ethereum is at over $84 billion, and Ripple is at over $35 billion. To displace Ethereum would require a deficit of about $49 billion to be closed (which is more than double Iceland’s entire national GDP). The second reason is that the use cases for Ripple are mostly for the trade of assets, not for day-to-day spending. As consumer awareness of cryptocurrencies will rise significantly in 2018 and beyond, the interest of the masses will be on cryptocurrencies that can be used as currencies, not just for investment transactions. Finally, the third reason is that because Ripple cannot be bought with fiat currencies, one must purchase existing cryptocurrencies such as Bitcoin and Ethereum to purchase XRP. This goes on to feed demand for Bitcoin and Ethereum, and will only solidify their positions as the top two cryptocurrencies on the market. “

John-Paul McCaffrey, associate director at Long Island University:

“Although currently there isn’t a platform to exchange fiat currency for Ripple (XRP) this may change sooner than you think.”

Samson Williams, CSO of Ireland-based fintech firm SeedUps:

“Though not a cryptocurrency at all, it is the child of banks. So it’ll get the natural bump from [the] 2018 Recession.”

By Cointelegraph

这个avax整个体系还蛮复杂的，光白皮书都有6篇还是几篇，鉴于仔细研究容易返贫，就不一点点抠他们什么算法机制了，此处省略2万字。。

说一下我看到的一些特质：

1. 它家感觉上还不完全是一种公链，而是一个可以将各种区块链元素自行组合和定制的平台，它的基本结构中包括以下三方面：

这里我的理解就是它就像建造一个房子，一般的公链就是统一标准，不管你是厨房还是客厅，都是用的同一种材质，需要开发者后期根据应用的需求再自行调整，那他家呢，相当于是对不同的房间，不同的使用需求，可以配套不同的东西，比如要求私密性好的房间，可能门窗的规格就高一点，其他的地方没有那么多要求的，配置上就会简单一点。

就像上面，偏智能合约、偏资产交换的都会有不同的子网来做。

另外从上图也能看出，它有包含今年的网红概念：跨链(交换链做不同资产交换)+defi(可以兼容以太EVM，意味着支持以太defi生态会很容易)

2. 快速共识——雪崩名称的来历

我们一般的共识机制差不多都是有一个节点发出信息，其他所有节点来验证，和所有节点对比准确无误后再备份，此后单一的节点是无法篡改记录，虽说它能在无中介的情况下保持信息的准确度，但效率不够高。

为此，加密世界想过很多办法，比如设置超级节点，分片这些都是通过不同的角度来提高这个验证效率从而提升网络性能。

雪崩家呢，它用的一个共识机制，如下图：

摘自项目方AMA直播

它在验证信息的过程不需要和全网节点比对，只要跟随随机选择的K个节点中的多数人即可，比如“佩佩是老阿姨”这一信息，你只要随机询问10个人，有6个人说是，就认为是，每个节点都这样判断，最后很快全网都会形成共识。

而之所以叫雪崩协议，也是因为这种节点间的验证的形式，就像高山上的雪球滚落一样，会越滚越大，越来越快。

3. 很有资源背景，还曾被V神看好

创始人EminGünSirer是一名土耳其裔美国计算机科学家：

他因对点对点系统，操作系统和计算机网络的贡献而闻名，在海外的加密世界圈也算是小有名气。

资源方面是有豪华投资机构阵容的，举几个稍微熟悉点的：A16Z，比特大陆，Galaxy Digital，还有Dragonfly蜻蜓资本，这家也是经常投币圈的项目，这些都可以和之前的algo、波卡等明星项目相提并论。

另外V神也曾对AVAX有疑似表示看好的言论，在他们的官方说明文案中就赤裸裸的列举着V神的“推荐语”：

不过可能比较久远了，我没找到原文，不太确定小V的原话是不是这样哈。

代币情况分析

以上就是这个标的我看到稍微有特色的三点，下面来看看目前代币一个情况。

之前的募集及这次的发行情况：

代币总量是7.2亿，公开轮之前已经分别完成了600万美金和1200万美金的融资，这部分锁定周期是从主网上线开始计算(主网预计一个月内能行)，貌似是上第一家交易所就会开始又小额解锁了，不过这部分最终还以官方为准。

这次发行分三种A1\A2都是有锁定期，价格0.5刀(不过这个1年，1.5年是最大解锁期，在期间按季度分批解锁完)，B选项是无锁定期，但价格贵一点0.85刀。

同时注意，这次总共发行1700万axaz，A1和B是总共1200万的量，当A1和B售完，才会开放A2部分。

这是代币的一个释放情况，各种募资的代币占总量大概是12%多，这其中大部分都会在主网开始的一年释放完，之后的就是团队、机构，以及由3.6亿抵押激励产出。

他家也是有一个staking，年化预计是7-12个点，这部分奖励其实就是网络通胀啦，不过他家还有一个手续费销毁机制，所以按他们的意思是虽然有抵押奖励，但仍能保证总量固定。

另外关于初始流通量，可查询：

https://info.avax.network/

初始流通现在我看是众说纷纭，但还是要看这次发行情况，如果选择B的比较多，那流通量也比较大，最大能达到1630万左右avax，差不多1400万美金市值，如果选锁定的较多，就还好，不过看他们这个价格分配，散户估计选B不锁的会很多，博一个早期的红利嘛。

另外他们相比于其他发售来说，有一个最大购买量限制，且需要KYC，看了一些反馈，审核有点麻烦，所以这些是否能被很快的销售，存在未知。

感兴趣的话，目前虎符和cobo应用中都有相应的入口，自行找一下，都有说明，这里就不重复做教程，不过注意他们只提供渠道，还是需要用户自行去官网注册，只是填他们提供的邀请码多一个1%的空投奖励这样子。

关于雪崩的评测

好的方面来说，多少还是有些炒作点，比如某些渠道现在在传什么能上币安的小道消息，这个似乎也有点可能性，毕竟币安也好久没上项目了。

还有他家的投资背景和coinbase多少有点关联，在去年也被coinbase列为关注上线的项目之一(当然，也需要注意去年列举的十几个项目大部分都没有上)，考虑到今年coinbase对网红币的上线速度非常快，投机的话可以考虑考虑这种上线利好的可能性，毕竟估值那些在这些利好和人们的情绪面前不值一提。

前面提到的他家各种资料中都表露出与以太坊的关系，能直接兼容，而以太坊生态相关的很多标的今年也是比较火，还有defi，这些都是avax这个标的在未来上线后可能能沾上的，另外貌似和link的关系也不错，海外一个支持chainlink的社区也有在社媒上表露对avax的关注，或许说明他家在海外社区发展方面可能还是有些潜力。

坏的方面来说呢，个人感觉，似乎更多的好的方面都是在概念炒作、算计流通上，模式上没有太多的个性，如果说雪崩共识呢，可能有点意思，但这种机制上的东西，不太能被大众体会到，没有像流动性挖矿那样有点能掀起大众热情的模式在里面。

还有也是高通胀型代币，初始0.85也不算低，在没有更多基本面改变的情况下，恐怕更适合投机而不是长持。

另外这次发售是不面向美国用户的，应该是考虑合规性，所以海外热度上暂时会差点劲。

结语

以上就是AVAX我看到的一些情况，也还看下个月大盘市场，短期能有点炒作点，不过感兴趣的话也不一定非要去抢0.85的，可以等等上线看情况，可能风险会小一点。

By 佩佩

IOTA有什么技术创新？是什么链，什么共识机制，有什么独特的技术上的创新？

IOTA是为物联网（IoT）而设计的一个革命性的新型交易结算和数据转移层。它基于新型的分布式账本——Tangle（缠结）。Tangle能够克服现有区块链设计中的低效性，并为去中心化P2P系统共识的达成创造了一种新方法。

IOTA的技术细节

Tangle（缠结）是基于有向无环图结构（DAG），而不是一种连续的链式架构，定期添加区块。通过DAG，IOTA能够实现较高的交易吞吐量（通过平行验证），并且不收取交易手续费。在Tangle中，每个节点都是代表着一个交易。随着Tangle的不断发展，越来越多的参与者都将发起交易，整个系统也会变得越来越安全和快速，确认时间会缩短，交易也完成的越来越快。

在Tangle这个由交易组成的有向无环图里，一个网络节点要发起一笔新的交易时，需要在Tangle中找2笔其他交易去验证，并且将自己新发起的交易指向这两笔交易，整个Tangle就是这样一点一点扩大出去的。正因为这样的设计，整个网络中验证交易的责任从传统的矿工转移到了每个网络的使用者身上——你想要发起一笔交易，就必须帮着一起验证网络中的其他交易。

上图这个例子是截取了Tangle中的一部分（Tangle扩展的方向是从左到右，越往右的交易越新），交易A指向交易B和D，那么A就是直接验证了B和D（A directly verified B and D）；A虽然没有直接指向F，但是A到F之间有一条通路（path），那么我们可以说A间接验证了F（A indirectly verified F）。上图中A和C称为2个tip，tip是指还没有任何其他交易直接或者间接指向他们。

一个网络节点发起一笔新的交易时，除了需要找Tangle里2笔其他交易去验证之外，还需要做一个POW计算。这个POW计算比比特币的POW计算要简单很多，一台普通电脑可能只需要5-10分钟就能完成计算。IOTA设计POW这一步是为了防止有人恶意发很多transaction从而阻塞整个网络，或者更进一步通过更改整个DAG的形状而达成一些攻击。上图中，每个表示交易的小方块里右下角的数字被称为权重（weight），这个weight是和POW所付出的计算量相关的，举个例子，假如有2笔交易，他们通过POW算出来的二进制值分别为x和y，x的开头是2个0，y的开头是4个0，那得到y所需要的计算量一定是大于x的，所以交易y的weight会比交易x的weight大。在IOTA里，weight的取值范围是3^n，也就是weight的取值只可能是1，3，9，27…

方块里左上角的数字被称为累积权重（cumulative weight），这个cumulative weight等于这个交易自己的weight 加上所有直接或间接指向它的交易的weight的总和。比如交易F，直接或间接指向F的有A，B，C，E，所以F的Cumulative Weight ＝ 1+3+1+1+3＝9.

除了weight和cumulative weight，每个交易还有一个分数（score），这个score等于这个交易自己的weight加上所有这个交易直接或者间接验证了的交易的weight的总和，举个例子，假如只看上图的话，E直接或间接的指向了除了A，B，C，D之外的所有交易，所以E的score＝1+3+1+1+1＝7。

这里可以看出cumulative weight是一个可变值，从发出交易之后这个值会一直增加，score是一个不可变的值，交易发出之后，它的score就定了。这个cumulative weight和score能用来干什么呢？且看下面继续分析。

假如我要发起一个交易，我要怎么选2个交易去验证呢？理论上你可以随便选。你可以随机选择网络中的2个交易，或者你也可以永远只选几个很老的交易（在Tangle中处于很左边的位置的交易）。但是一个健康的Tangle应该是不断有人发起新的交易形成新的tips，这些tips也应该尽快被之后来的交易所验证。所以选择2个交易时，我们更应该倾向选择tips。

那一笔交易要怎么才能算成功确认呢？这里要介绍一个非常重要的概念，叫做Finality（最终确认性）。如果我们说某一个交易或者转账在某一个分布式的账本上被“最终确认”，那么这个交易无论发生什么，也无法被回滚和撤销。

大家可能觉得，不对啊，区块链的一个基本特性不就是“历史不可更改”么？

如果我们假设比特币不会出现51%攻击，那么随着区块链的增长，你的交易被逆转的可能性是越来越低。你对这个交易被确认的“信心”也越来越高。IOTA里呢，这个“信心”是可能变高也可能变低的。IOTA里交易的确认是这样一个“信心值”，这个信心值＝当前所有tips中，有多少tips存在一条能连通到你的交易的路径，或者换句话说，当前有多少tips间接确认了你的交易。假设当前一共有100个tips，其中有90个tips间接确认了你的交易，那你的这条交易就是90%确认。如果我能造出100个新的tips使得这100个tips都不间接确认你的交易，那么现在你的交易就变成只有45%确认了。相信你看到这儿不难看出，一个交易要想得到一个足够高的确认信心，那需要等待的时间也不短。如果每个交易都想要超过50%的确认信心的话，那网络中交易的吞吐量并没有实质性比比特币这些传统的区块链提高到哪里去。IOTA更灵活的地方是体现在交易的延迟上，因为如果你选择只要10%的确认信心的话，一笔交易被对方接受的速度会快很多。

IOTA共识机制创新

区块链共识是通过一个非常严格的机制完成的，区块链中添加下一个区块需要多方进行竞争，并获取区块奖励或交易手续费。正因如此，共识和交易生成是分离开的，并且由网络的一小部分人来完成，通常会设置较高门槛（就像比特币一样），这样会导致进一步的中心化。

在IOTA系统中，网络中的每位参与者都能进行交易并且积极参与共识。更具体点说，你直接定位了两笔交易（主交易和分支交易），且间接在子tangle中定位其它交易。通过这种方式，验证就能同步进行，网络能够保持完全去中心化，不需要矿工传递信任，也不需要支付交易手续费。

每个点都是一个交易。IOTA 中不再有区块的概念，共识的最小单位是交易。不像比特币只有一条链，这是一个网状结构，会不断往外扩散。

DAG 结构非常适合高并发且小数据交易的 IoT 场景。

在 IOTA 里发起一笔交易，是怎么样的流程呢？答：你需要先找到网络里的两笔交易，验证它们的合法性，然后做一点小小的 PoW（就是付出一些计算），把自己的交易与它们绑定，再广播到网络。

你的交易会被后来的交易以相同的方式验证。如果验证你交易的其他交易越多，则你的交易的确定性越高。当达到一个阈值时，就认为这个交易被确定了（这和比特币 6 个区块确定交易状态的思想一致）

IOTA 把算力作为交易的一部分。只要你想加入这个网络，那必须先成为矿工，做出一点 PoW 贡献。如果想不做贡献吃白食，不好意思，我们不认可你广播的交易。由于人人都做了 PoW，因此才能做到零交易费。

那坏人故意让非法交易通过验证怎么办？网络里会充满着大量非法交易吗？IOTA 的思想是这样的，节点会计算每个交易的权重值，选择权重高的交易来进行验证，这会有助于增加自己的交易被后来交易验证的可能性。如果你绑定非法交易，那后来的交易则不会选择你的交易来验证。时间一长，这个交易就被网络抛弃了，不再是网络的一部分。

其他创新：

三元逻辑

IOTA 整个网络都用三进制来描述

Trit：类比 bit，可能的值有 1 0 -1

Tryte：类比 byte，1 个 tryte 由 3 个 trit 组成，能表示 27 个值，用 ‘a, A-Z’ 来表示这些值。

比如 IOTA 的 Seed 是 81 Tryte，Address 是 90 Tryte，都以三进制来描述。

IOTA 使用的哈希函数名为 Curl，是一个三进制算法，由 Keccak (SHA-3) 的发明者设计。Curl 被设计用于 IoT 设备，是世界上第一个三进制哈希算法。

IOTA 团队认为，三进制架构的电路功耗低，适合 IoT 设备，但他们似乎忽视了传统计算机都是基于二进制电路的。如果传统计算机要运行三进制算法，得怎么做？需要先模拟一个三进制电路，然后进行相应的计算。中间加了一层，这效率肯定下降，属于吃力不讨好。

IOTA 基金正在研发 IoT 异步三态处理器 JINN，用于集成到 IoT 设备里。可能这也是团队的商业规划之一（处理器+网络仅此一家，IoT 行业就尽在我等手中了）

抗量子

IOTA 使用的签名算法是 Winternitz one-time signature (W-OTS) ，这是一种后量子签名算法，可以抵御量子攻击。

就如同其名，W-OTS 算法是 one-time 的，即签过一次名后就不能重复使用，否则会有丢钱的风险。你可以一个地址多次打钱，但取一次钱（取钱需要签名）后就不能用了，得换新地址。

W-OTS 的一个缺点是签名长度特别大，这也是抗量子签名普遍的缺点。IOTA 的单个交易编码后有 2673 trytes（大约为 281.96 bytes），但签名占了 81%（2187 trytes）。对于 IoT 设备，这可能是一个很大的挑战。

中心化争议？

交易确认的信心值居然可以那么简单就改变，这种情况很恐怖吧？IOTA现在是怎么处理这个问题的呢？很简单，他们在客户端里写死了一个网络节点的地址，这个节点叫coordinator，coordinator是IOTA团队维护的一个闭源的component，coordinator每分钟会发一条交易，为了区别这个特殊交易和别的交易，coordinator发出的交易称为milestone。IOTA现在默认所有被milestone间接确认的交易都是100%确认的状态。因为没有人可以伪造coordinator的交易，所以这个办法是最直接，最简单的解决办法。那么问题来了，这样整个IOTA网络不就成了coordinator一个人说的算了吗？是的。。。很多币圈大佬和学者都有指出过这个问题，称IOTA完全就是一个中心化的系统。IOTA团队也反击称coordinator只是在IOTA还没有被大规模应用前的一个临时方案。他只是初期出来带一下节奏，等IOTA整体网络的负载上去之后，会移除coordinator。但关键的问题在于，如何移除coordinator？或者如何建立一个具有良性激励机制的“coordinator集团”， IOTA团队并没有给出完美的答案，社区的一种观点是， IOTA用复杂的参数和ledger维护的方法，包裹了从根本上没有解决的类似“权益证明”（POS）的问题。

IOTA对于上面的观点也做出了一些反驳，他们认为IOTA因为没有矿工和区块的概念，所以整个网络的算力可以大致等同于整个网络的交易吞吐量（Throughput），理想状态下，如果吞吐量大了，上面说的那种把交易确认信心值降低的攻击方式不会很简单，因为如果大部分交易流量都是来自诚实的好节点，都跟着规则走，那么一个attacker通过添加没用的tips来降低一个交易的确认信心会变得杯水车薪。IOTA的白皮书里提到，只要attacker不掌握1/3以上的算力，那么attack成功的概率会很低。我们来计算一下，现在IOTA整个网络的交易吞吐量还很低，大约每小时1500个交易。attacker如果能发每小时500个交易就足以可以改变Tangle的形状，attacker如果能每小时发750个交易（每5秒一个交易），那么基本上整个网络他一个人就能说的算了。5秒一个交易并不是很难达到的一个目标，所以现在IOTA放了coordinator这么一个网络秩序的维护者在里面。

By 卢之何

DAG(有向无环图)是不同于主流区块链的一种分布式账本技术，把同步记账提升为异步记账，被不少人认为可以解决传统区块链的高并发问题，是区块链从容量到速度的一次革新。但是，DAG技术真的有这么强大吗？

本文旨在向读者介绍DAG技术的架构、发展趋势以及典型应用，希望能为大家思考区块链的未来发展提供一种新的思路。

利益相关：作者李强系DAG应用Bsure创始人

01、什么是DAG？

DAG：Directed Acyclic Graph，中文意为「有向无环图」。

DAG原本是计算机领域一种常用数据结构，因为独特的拓扑结构所带来的优异特性，经常被用于处理动态规划、导航中寻求最短路径、数据压缩等多种算法场景。

再看传统区块链和DAG的区别，简单的说：

1）单元：区块链组成单元是Block，DAG组成单元是TX（交易）； 

2）拓扑：区块链是由Block区块组成的单链，只能按出块时间同步依次写入，好像单核单线程CPU；DAG是由交易单元组成的网络，可以异步并发写入交易，好像多核多线程CPU；

3）粒度：区块链每个区块单元记录多个用户的多笔交易，DAG每个单元记录单个用户交易。

传统区块链技术存在的几个问题：

1）效率问题：传统区块链技术基于Block区块，比特币的效率一直比较低，由于BlockChain链式的存储结构，整个网络同时只能有一条单链，基于POW共识机制出块无法并发执行；例如比特币每十分钟出一个块，6个出块才能确认，大约需要一个小时；以太坊大幅改善，出块速度也要十几秒。

2）确定性问题：比特币和以太坊存在51%算力攻击问题，基于POW共识的最大问题隐患，就是没有一个确定的不可更改的最终状态；如果某群体控制51%算力，并发起攻击，比特币体系一定会崩溃；考虑到现实世界中的矿工集团，以及正在快速发展量子计算机的逆天算力，这种危险现实存在。

3） 中心化问题：基于区块的POW共识中，矿工一方面可以形成集中化的矿场集团，另一方面，获得打包交易权的矿工拥有巨大权力，可以选择哪些交易进入区块，哪些交易不被处理，甚至可以只打包符合自己利益的交易，这样的风险目前已经是事实存在。

4）能耗问题：由于传统区块链基于POW算力工作量证明，达成共识机制，比特币的挖矿能耗已经与阿根廷一个国家耗电量持平，IMF和多国政府对虚拟货币挖矿能源消耗持批评态度。

Digiconomist数据表明：全球挖矿业务总计，每年产生约2.9亿吨碳排放。

由于以上问题，有人提出疑问：为什么一定需要区块呢？DAG技术被用于尝试解决区块链的上述问题。

02、DAG起源

最早在区块链中引入DAG概念作为共识算法是在2013年，bitcointalik.org由ID为avivz78的以色列希伯来大学学者提出，也就是GHOST协议，作为比特币的交易处理能力扩容解决方案；Vitalik在以太坊紫皮书描述的POS共识协议Casper，也是基于GHOST POW协议的POS变种。

后来NXT社区有人提出用DAG的拓扑结构来存储区块，解决区块链的效率问题。区块链只有一条单链，打包出块无法并发执行。如果改变区块的链式存储结构，变成DAG的网状拓扑可以并发写入。在区块打包时间不变的情况下，网络中可以并行打包N个区块，网络中的交易就可以容纳N倍。

此时DAG跟区块链的结合依旧停留在类似侧链的解决思路，交易打包可以并行在不同的分支链条进行，达到提升性能的目的。此时DAG还是有区块的概念。

Nxt社区提出的DAG of blocks

2015年9月，Sergio Demian Lerner发表了 《DagCoin: a cryptocurrency without blocks》一文，提出了DAG-Chain的概念，首次把DAG网络从区块打包这样粗粒度提升到了基于交易层面，但DagCoin本身是一篇论文，没有代码实现。

DagCoin的思路，让每一笔交易都直接参与维护全网的交易顺序。交易发起后，直接广播全网，跳过打包区块阶段，达到所谓的Blockless。这样省去了打包交易出块的时间。如前文提到的，DAG最初跟区块链的结合就是为了解决效率问题，现在不用打包确认，交易发起后直接广播网络确认，理论上效率得到了质的飞跃。DAG进一步演变成了完全抛弃区块链的一种解决方案。

2016年7月，基于Bitcointalk论坛公布的创世贴，IOTA横空出世，随后ByteBall也闪亮登场，IOTA和Byteball是头一次DAG网络真正技术实现，也是此领域最耀眼的领军者；此时，号称无块之链、独树一帜的DAG链家族雏形基本形成。

一句话来概括：DAG是面向未来的新一代区块链，从图论拓扑模型宏观看，从单链进化到树状和网状、从区块粒度细化到交易粒度、从单点跃迁到并发写入，这是区块链从容量到速度的一次革新。

03、DAG发展现状

DAG系当前的代表项目，最知名的无疑是DAG三架马车—- IOTA、字节雪球、Nano（原来的Raiblocks），作为最新的分布式账本主力竞争技术，DAG开始引发大量关注始于IOTA在2017年下半年市值冲入币值排行榜第四名，之后基于DAG技术的新项目不断进入人们的视野。

1）IOTA

IOTA背后最主要的创新Tangle（纠缠），是一个基于DAG全新设计的分布式账簿结构，是一个既没有块也没有链的区块链。在Tangle中，每一个节点代表的是一个交易。IOTA里没有区块的概念，也没有挖矿和矿工的概念，这就代表没有交易费，整个网络的吞吐量也很高，这是IOTA的最吸引人的亮点之处。

Tangle的核心原则与区块链一致，依旧是一个分布式的数据库、P2P网络，以及共识算法来验证交易。Tangle与传统区块链之间的主要区别，就是Tangle数据结构以及共识机制。

在IOTA里没有区块的概念，取而代之的是交易网络，每一个交易都会引用过去的两条交易记录Hash，这样前一交易会证明过去两条交易的合法性，以及间接证明之前所有交易的合法性。

这样，整个网络都参与交易合法性的验证，而不像传统区块链，只有全网中的矿工（或PoS的权益所有人）这样少量节点来验证交易合法性。因此，IOTA的共识就是它自身内化特性，可以使它在没有交易费用的情况下进行规模化使用。IOTA中不再有区块的概念，共识的最小单位是交易。

The Tangle另外一个强大之处，就是可以随意的让交易从网络中剥离出来或者合并回去。这种离线异步处理的能力在物联网领域应用中尤为重要。

IOTA目前的问题是：

第一，MIT报告指出，IOTA使用了自己开发的哈希算法curl，但是curl算法的哈希值极易发生碰撞，于是就能伪造数字签名。

第二，因为共识是由全网交易确定的，那么理论上来说，如果有人能够产生1/3的交易量，他就可以将无效交易变成有效交易。另一方面，由于IOTA无手续费，所以没有矿工激励，IOTA面临着拒绝服务攻击和垃圾信息攻击可能，就像不收物业费的小区，靠业主自治很难扫清不法份子，

第三，IOTA引入闭源的中心化组件Coordinator来对全网交易进行检查（例如双花），如何有效移除Coordinator并建立一个具有良性激励机制的去中心化「Coordinator群体」，IOTA还没有给出解决方案。

2）Byteball（字节雪球）

Byteball被称为区块链3.0的代表。具有DAG体系家族中最完善的应用生态，Byteball钱包内置丰富功能，包括类似Appstore模式的BotStore，自由开发者可以在上面自由开发应用，开发者非常活跃。

Byteball在DAGCoin的基础上，创新性引入主链与见证人概念，鼓励验证多个父辈交易单元，形成一个随着交易增长、相互验证，安全性不断加强的数字签名Hash网络，Byteball创造性的发明了「主链」概念，也就是经过见证人认定的最短路径MC的Parents优选算法。主链创造了一个全网共识确定的交易时间序列，优雅地避免了双花问题。

Byteball中「见证人」真正意义就是形成共识机制；12个「见证人」发布的交易单元，在理论上无限宽广的DAG并发交易网络中划出了一道确定性的交易时间序列。正是这道无限延伸基于时间的确定性交易序列，打造了Byteball中的主链，在宽广无序的有向无环哈希世界中形成了强健有序的唯一主干。基于见证人+主链的共识机制，双重支付等问题得到了轻松解决。

Byteball取消了区块链和工作量证明挖掘的概念，而是选择了DAG数据存储技术。与基于传统区块链的加密货币相比，这具有强大的优势，Byteball中的所有交易都是以加密方式相互关联的。新产生交易将添加到tips交易单元后面。这样让网络上的所有节点（用户）都参与验证交易，完全的去中心化。

这不仅可以更快地验证付款，还可以让网络保持足够的分散。避免在比特币中的一些问题：例如可能威胁网络的大型集中式矿池；同时Byteball通过收取存储在DAG网络的每字节数据存储费用，通过类似Gas机制减少网络上的SPAM垃圾信息。

有人说Byteball的Witness存在中心化依赖，这里也为Witness正名，在Byteball的Witness节点设计中，witness节点是高度安全的，仅仅能发出见证单元，无法接触交易，所以Witness并不是矿工，Witness扮演的是WatchMan的角色，帮系统锚定交易发生时间顺序，没有留出作恶的空间；另外Witenss数量也可以根据需要设置和选择，并不局限于目前的12个见证人。

Byteball由于每个交易都有发起者的私钥签名，同时每笔交易都验证与引用从前发生的交易，以此编织成一个巨大的网络，对网络的篡改牵一发而动全身，同时不可能有人拥有全网所以用户的私钥，所以Byteball具备银行级最终确定性。

Byteball的问题是：由于主链算法和见证人发布频率有关系，交易确认的时间是不确定的；由于Byteball基于关系数据库来存储数据，SQL语言过于紧耦合算法逻辑，在一定程度上限制了Byteball目前的扩展能力和速度。

3）NANO(XRB)

Nano（原名RaiBlocks XRB），是一种基于区块点阵(Block Lattice)结构的新型加密货币。

Nano创新性地采用了一个用户一条链的方式，只记录自己的交易，也只有自己可以修改记录，不与其它帐户共享数据，从而使所有的交易都可以并行执行，能提供秒级的交易速度和无限可扩展性，并且允许他们异步地更新到网络的其余部分，从而以极小的资源开销获得快速的交易确认。

Nano一个节点可以存贮所有账户的历史账本，也可以只存贮每个账户的最后修剪记录。当一笔交易发生的时候，发出金额的一方会生成一个send tx的区块，包含记录扣除的金额；而收款账户则生成receive tx区块记录对应获得的金额。交易数据的收发是可以异步进行的，所以就算同时有多笔金额汇入一个账户也没有问题，最终的金额是收到的金额的加法。如果接收方不在线也没关系，未到账的金额会单独标记，等到接收账户上线之后，这笔金额就会从未结算区打入接收区块，完成交易。

NANO使用了DPOS共识机制，账户可以指定代表为其投票，得票最多的代表将处理分叉，这个代表会将分叉广播到网络，并观察来自高权账户节点在固定时间内的投票接结果，以此来确定保留哪一个区块。DPOS可以保证区块的合理低能耗运行。NANO也使用到了POW机制，确认交易需要非常少的工作证明（PoW）。

NANO的问题是：没有被充分测试、缺乏同行评议，共识算法可能有严重缺陷的风险。例如，如果没有足够的法定人数投票来解决网络冲突会发生什么？另一个大问题：如果NANO网络的某些部分长时间分离，当分离的网络重新加入时会发生什么？重新加入的网络是否会在不可避免发生的投票过程中瘫痪？

04、DAG革新与趋势

DAG技术正快速的发展与革新，除了三驾马车之外，新出现的DAG项目在共识算法、去中心化机制、速度与并发上，都取得了更新的进展，近期引发大家重点关注的项目包括：

1）HashGraph（哈希图）

Hashgraph是由Leemon Baird开发的一种Gossip八卦协议共识算法。所有节点随机地与其他节点共享其已知交易，因此最终所有交易可传递到各个节点。Hashgraph速度非常快（每秒交易250,000次以上），由于闭源和专利，HG适用于私链或者联盟链，短期内不会应用于公链和得到规模验证。

Hashgraph开创性的在公链环境下做异步BFT共识，传统BFT的一大问题是消息复杂度太高，大量消耗系统的网络带宽，无法很好的应对动态网络。这里Hashgraph引入了传统Gossip Protocol，并加以独特的创新，另外再加上虚拟投票机制，这样在需要共识的时候不会引起突发大规模消息传递风暴。

Hashgraph和Algorand通过从不同角度改良了BFT应用的场景和条件来使得BFT共识可以被应用到公链系统中，HG通过八卦传播哈希图以及基于哈希图做虚拟投票将传统共识所需的瞬时通信要求降到了最低，并且本地计算保证了共识高效性。

最新的Hashgraph的商业介绍书上讲述计划切换到 POS，并且支持DOPS，并可以让不运行全节点的持币者选择代理人，分享收益。

Hashgraph集各家所长，在扩展性，安全性和共识达成成本上都有很大突破，但是技术难度大，还未在大规模公链环境下运行，如果能够实现严密的数学及应用检验HG白皮书中描述，那么 Hashgraph足以成为可信互联网上探索的一个重要里程碑。

2）SPECTRE/PHANTOM

SPECTRE Protocol采用了Block+DAG的「区块有向无环图」技术，可以并行挖矿，从而带来更大的吞吐量和更快的交易确认时间；2018年2月SPECTRE的扩容协议–Phantom发布，能够大大扩充网络交易容量，并兼容智能合约。该项技术是「对中本聪提出的区块链的泛化」，解决了前者需在安全性与扩容能力之间进行取舍的问题，因而更加适合建立速度更快或规模更大的区块。

不同于闪电网络等链下解决方案，PHANTOM是链上扩容方案。同时PHANTOM采用线性排序会在一定程度上牺牲SECTRE可实现的交易确认速度。

3）Hycon

Hycon是韩国的DAG项目，定位平台型公链，还要做生态，包括价值交换媒介去中心化交易所，准备募集近一个亿美金的资金，另外70%是要靠以后挖矿挖出来的。

Hycon整个生态系统的建立分为三个阶段：价值交换媒介、区块链平台以及去中心化交易所，旨在打造集价值交换、商业应用以及 Token流通等属性于一身的价值生态系统。其中，区块链平台是整个生态系统的核心，将解决交易确认速度低、吞吐量有限的区块链性能瓶颈，从而实现商业级应用。

Hycon公链平台的主要特性是：快速交易确认时间、链上交易扩展性（在2MB/S的连接中高达3000TPS交易吞吐量）、同步出块（可基于DAG结构位置而不是时间先后链接区块）以及智能合约。

4）Algorand

最近在海内外大火的明星项目Algorand，目标是建立一个低能耗、高速度、民主化、可拓展性好而且几乎不会出现分叉的分布式账本。Algorand没有引入激励机制或发行数字加密货币。Algorand由图灵奖得主、MIT教授SivioMicali募集400万美元开发。

GHOST、SPECTRE和Meshcash是最近用来提升比特币吞吐量的部分提议，通过使用树或者有向无环图来代替底层区块链的账本结构，解决区块链分叉的冲突问题。这些协议使用POW证明共识，通过精心设计的树/图分支之间的选择规则，能大幅提高吞吐量。

中国的新技术领域跟随创新的脚本并不缓慢，基于DAG的区块链系统正在快速涌现，但在底层共识设计革新和方法创新上还有差距，我们统计了部分目前国内基于DAG技术的典型项目：

1）ITC（万物链）

基于区块链的安全物联网轻操作系统，解决方案融合了区块链技术，结合密码学非对称加密技术，半同态加密秘文计算技术，以及无数据中心的分布式架构，旨在解决目前物联网严重的安全问题，满足物联网高度并发的使用场景，实现万物互联互通。

2）TrustNote

TrustNote是支持POW挖矿的DAG公有链，具有创新的双层共识机制，面向数字通证发行、区块链游戏和社交网络等应用场景，基础代币称为「TTT」，核心在于底层公链开发，应用生态可以应用在金融征信、信息安全、物联网、游戏、社交等领域。目前，已经在应用领域有所涉及。

3）Bsure（必信链）

Bsure是专业数字保险和大健康区块链智能平台，构建基于DAG技术的数字保险和健康医疗行业公链。目前测试链已经上线，并在开发Bsure.cloud链云基础设施，赋能健康医疗和保险科技行业产品与服务创新。

Bsure行业公链平台的开发中的主要特性包括：快速交易确认时间（instant payment）、交易扩展性（通过内存计算，优化主链算法，提升交易并发能力）、Package+DAG共识创新（结合本地偏序包和公证人主链全序算法），分层赋能架构：包括独立的智能合约层、去中心化存储层、DAPP应用层、同构跨链等等。

4）Nerthus（纳尔图）

2017年下半年发起的低调项目，Nerthus基于的是字节雪球DAG结构加以改良，并使用GO语言实现了服务层，核心层，和应用层三层架构。目前还没上交易所。纳尔图应该是中国第一个的基于DAG技术开发的平台型公链项目，项目正在开发中。

5）CyberVein（数脉链）

CyberVein是基于DAG架构，包含了自己的Vein编程语言、虚拟机、新型智能合约的底层系统，致力于从技术层面和商业逻辑两方面解决大数据时代面临的数据价值定义和管理问题。

CyberVein由DAG+PoC机制+数据库虚拟机共同完成的，DAG架构只是CyberVein的一部分，CyberVein平台上还可以创建自己的智能合约，拥有操作数据库的虚拟机和编程语言，共识机制还有创新。如果把项目比作一个精装修楼房来说的话，DAG架构仅仅只是CyberVein的地基，数据库虚拟机是楼房的钢筋水泥，编程语言和智能合约是每一间房子的装修，PoC贡献证明是楼房的智能门禁系统！

6）Mixin

Mixin计划建立一个最大的对开发者友好的移动区块链网络，无限吞吐链接所有现存的区块链，基于DAG实现。

Mixin规划宏大，包括跨链、无限吞吐、基于手机号的账号和资产管理等等，立志要做中国未来用户量最大的公链。目前一款基于其的Dapp-Mixin Messenger测试版已经上线。另外几个基于Mixin的项目如Pressone,Motion,Show.one也在持续开发。

7）Travelflex

基于DAG技术的去中心化社交旅游网络和支付系统，旨在解决比特币等其他代币目前面临的可拓展性问题。

05、小结

凡事有利必有弊，DAG的速度快，吞吐量高，但作为一个很年轻的数据结构，安全性和一致性还有待更多验证和认可，应用场景也还不像传统区块链那么广泛；但DAG技术的优势和创新速度已经崭露头角，越来越多后继基于DAG的创新项目和DAPP正源源不断的迅速涌现。

DAG自身的缺陷性：

1：交易时长不可控。DAG的验证规则是后面的交易验证前面的交易，这就很容易出现最后的交易迟迟无法被验证的情况，尤其是在整个网络发展的初期节点数量比较少的情况下，造成交易时长无法预测。当然，解决方法也是有的，但是不管是见证人还是其他超级节点机制，都在一定程度上违背了去中心化。

2：不支持强一致性。DAG作为一种谣言传播算法，其异步通讯机制在提高了扩展性的同时也带来了一致性的不可控问题。区块链是同步操作的验证机制，能够保证较高的一致性。但是DAG作为异步操作，它不存在一个全局的排序机制，在运行智能合约时，这就很可能会出现节点间所存储的数据在运行一段时间以后出现偏差的情况。

3:安全性还没有得到大规模的验证。DAG技术并不新鲜，但是应用到去中心化账本领域确是近几年的事情。他没有像比特币那般经历过长达10年的安全验证。这是他目前大规模的部署DAPP的最大障碍。

DAG技术作为区块链的一个有益补充，其异步通讯机制在提高扩展性、缩短确认时间和降低支付费用方面优势明显，未来在去中心化技术领域将来也会有一席之地。但其安全性和一致性的问题也亟待解决。

主要参考资料：

1、SergueiPopov*：The Tangle（IOTA官网白皮书v1.3）

2、ByteballWitePaper（BYTEBALL官网白皮书）

3、MIT：Cryptographic vulnerabilities inIOTA 

4、轻度：DAG也许是真正的区块链

5、五火球教主： 一大波DAG公链正在接近

6、NPC 节点计划：区块链败局已定，Hashgraph 才是未来？ | 寻找下一个以太坊

7、雷锋网：扩容协议PHANTOM本周问世，推动DAG加区块链应用进展支持智能合约

8、NPC 节点计划：目标宏大的韩国 DAG 生态系统：Hycon 测评

9、Dagfans：https://dagfans.org/paper/2018/04/08/DagCoinDraft.html

10、汤强：十分钟讲清IOTA和DAG

11、Ghost Protocol ：http://www.cs.huji.ac.il/~avivz/pubs/13/btc_scalability_full.pdf

12、Algorand: Scaling Byzantine Agreements for Cryptocurrencies

By 区块链捕手