Kaikki mitä sinun tarvitsee tietää suunnatuista asyklisista kaavioista (DAGS)

Suunnatut asykliset kaaviot ovat yleinen luokka graafiteoriassa, tietojenkäsittelytieteessä ja matematiikassa, jotka muodostavat olennaisesti topologisen järjestyksen, jossa pisteet (esim. Solmut, tehtävät tai tapahtumat) yhdistetään asynkronisesti reunoihin (suunnatut nuolet, riippuvuussuhteet tai tapahtumat). (solmut eivät voi palata takaisin itseensä, mutta virtaus kulkee yhteen suuntaan, ts. suunnattu).

DAG-kaavio

Monipuun DAG. Lähde: Wikipedia

DAG: itä käytetään mallinnettaessa monenlaista tietoa, jossa tapahtumakokoelmat on edustettava siinä, miten ne vaikuttavat toisiinsa (todennäköisyysrakenteet Bayesin verkot, historiallisten tietojen, hajautettujen tarkistusten hallintajärjestelmien jne.)

Tämä poikkeaa blockchain-tekniikan paradigmasta siinä mielessä, että blockchain-kangas toimii ketjuimalla tasaiset luettelosekvenssit ja ryhmittelemällä ne lohkoihin. Lohkoketjussa jokainen lohko viittaa edelliseen ja sisällyttää sen, mikä johtaa pullonkauloihin, kun liikaa tapahtumia alkaa saapua liian usein.

Tämän vuoksi on vaikeaa saavuttaa yksimielisyys voimassa olevista lohkoista (pahamaineinen skaalautuvuuskysymys). DAG: n jäsennellyssä ympäristössä ei ole teoreettista rajoitusta tapahtumien läpimenolle, koska tapahtumat ovat suoraan yhteydessä toisiinsa eikä ryhmitelty ja järjestetty yhdelle kaistalle.

DAG: n tekninen suunnittelu mahdollistaa myös laajemman valikoiman sovellettavia algoritmeja ja siten suuremman joustavuuden. Siellä on muutama DAG-pohjainen projekti, jotka kaikki eroavat toisistaan ​​ja ovat huomionarvoisia, ja kaikki ovat rakentaneet koodipohjansa tyhjästä (toisin kuin toinen Bitcoin-koodipohjainen hakkerointi).

Tässä on joitain yhteisiä ominaisuuksia, joita he jakavat:

  • Asyklisyys: Aika virtaa yhteen suuntaan. Uudemmat tapahtumat viittaavat vanhempiin, mutta eivät päinvastoin. Sykleissä ryhmä tehtäviä riippuu toisistaan ​​(jos syklejä olisi, topologista järjestystä ei olisi). DAG: ssä jokainen solmu riippuu aiemmista, jotka viittaavat siihen. Tämän avulla liiketoimet voidaan suorittaa paikallisesti tai jopa offline-tilassa ja käsitellä, vahvistaa tai viimeistellä myöhemmin.
  •  Viive: Suoritusnopeutta ja vahvistusaikoja ei rajoita lohkon koko, vaan kommunikoivien vertaisryhmien välinen kaistanleveys. Teoreettista rajaa sille, kuinka paljon järjestelmä voi skaalata.
  • Feeless (“valmiiksi kaivettu”): Kiinteä toimitus, ei kaivostoimintaa. Jokainen liiketoimen liikkeeseenlaskija on samanaikaisesti validoija, tai muuten konfliktien tai riitatapausten yhteydessä on edustajia tai todistajia. Tämä mahdollistaa tuntemattomien mikro- ja nanotapahtumien rajoittamisen ympäristövaikutuksiin.
  • Nolla-arvoiset liiketoimet: Esimerkiksi. viestit tai ei-arvotapahtumat riippumatta siitä, vaativatko ne digitaalisia allekirjoituksia ja sopivatko ne a UDP-paketti.
  • Tietokannan karsiminen: Sitä kutsutaan karsimiseksi nanossa ja pikakuvaukseen IOTA: ssa. Byteballsilla ei vielä ole tällaista mekanismia. Sen avulla tietokanta voidaan pitää ohuena ja erilaiset solmut voivat tallentaa vain heitä kiinnostavan tai heille merkityksellisen historian.

DAG-tekniikkaa on jo käytetty useissa kryptovaluutoissa, kun kehittäjät etsivät aktiivisesti vaihtoehtoja nykyiselle blockchain-arkkitehtuurille. Seuraavassa tarkastelemme kolmen tunnetuimman DAG-pohjaisen kryptovaluutan taustalla olevaa tekniikkaa.

Nano

Nano-logo

Nano (aiemmin Raiblocks) aloitti joulukuussa 2014 (perustaja Colin LeMahieu kehitti ydinprotokollan), kun valkoinen kirja ja beetatoteutus julkaistiin ensimmäisen kerran, mikä teki siitä yhden ensimmäisistä DAG-pohjaisista kryptovaluutoista.

Puhtaana valuuttana keskitytään luotettavien, nopeiden vertaismaksujen suorittamiseen ja nopeisiin vaihtoihin arbitraasiksi, Nano “tekee yhden asian ja tekee sen oikein” (motto heijastaa KISS-periaate).

Nano käyttää erikoista arkkitehtuuria (jota kutsutaan lohkoverhoksi), joka tavallaan muistuttaa sisäpuolisen salaman verkkoa. Toisin sanoen, sen sijaan, että säilyttäisi sivuketjuihin haarautuneen globaalin lohkoketjun toimivallan, Nano on jo verkon topologia, jossa jokaisella tilillä on sen sijaan oma lohkoketju (tiliketju).

Kaikki nämä vastaavat tilin tapahtuma- / saldohistoriaa, ja vain tilin omistaja voi päivittää jokaisen tiliketjun. Tämän vuoksi kaikkien vastuulla on myös se, minkä muiden lohkoketjujen kanssa se päättää käydä kauppaa ja harjoittaa liiketoimintaa.

Tämä on keskeinen suunnitteluominaisuus Nanossa, jossa ajonaikainen sopimus korvataan suunnitteluaikaisella sopimuksella, jossa kaikki sopivat allekirjoituksella tarkistamalla, että vain tilin omistaja voi muuttaa omaa ketjuaan.


Nanon minimalistinen lähestymistapa näyttää olevan linjassa UNIX-filosofian normien kanssa, jotka Doug McIlroy on tiivistellyt Bell System Technical Journal -lehdessä:

  1. Tee jokaiselle ohjelmalle yksi asia hyvin. Tehdäksesi uuden työn, rakenna uudestaan ​​eikä monimutkaista vanhoja ohjelmia lisäämällä uusia “ominaisuuksia”.
  2. Odotetaan, että jokaisen ohjelman tuotoksesta tulee tulo toiselle, vielä tuntemattomalle ohjelmalle. Älä sekoita ulostuloa vierailla tiedoilla. Vältä tiukasti sarake- tai binääritulomuotoja. Älä vaadi interaktiivista syötettä.
  3. Suunnittele ja rakenna ohjelmistoja, jopa käyttöjärjestelmiä, kokeilemaan aikaisin, mieluiten muutamassa viikossa. Älä epäröi heittää kömpelöitä osia ja rakentaa ne uudelleen.
  4. Käytä työkaluja mieluummin ammattitaidottomaan apuun ohjelmointitehtävän keventämiseksi, vaikka sinun pitäisi kiertää rakentaaksesi työkaluja ja odottaessasi heittää osan niistä ulos, kun olet lopettanut niiden käytön.

Nano-protokollan yleiskatsaus

Nano-protokollan yleiskatsaus

Nano TPS. Lähde: youtube.com

Noudattaen UNIX-filosofiaa, Nano-protokolla on erittäin kevyt ja sopii vaadittuun vähimmäis-UDP-lähetyspakettikokoon. User Datagram -protokollaa käytetään erittäin lyhyiden viestien nopeaan kommunikointiin varmistamalla vain tietojen eheys. Se pystyy toimimaan pienitehoisella tai vanhalla laitteistolla vähäisillä resursseilla, jotta se olisi ihanteellinen käytännön jokapäiväiseen käyttöön (ostamaan kahvia pikemminkin kuin myymälän arvo).

Nanossa saavutetaan yksimielisyys siitä, että käyttäjät valitsevat edustajatilit äänestämään mahdollisen riidan sattuessa. Konsensusäänestys käynnistetään vain haitallisten tapahtumien yhteydessä ja edustavimmat solmut, joiden tilisaldo on korkeampi, painotetaan edullisemmin.

Tämä kannustaa Nanon haltijoita osallistumaan kirjanpidon eheyden ylläpitämiseen. Samoin haarukan tapauksessa synty on tehtävä uudestaan ​​ja sieltä kaikki jakautuu uudelleen. Tämä tekee tällaisista tapahtumista melko epätodennäköisiä. Edustajia selitetään yksityiskohtaisemmin dokumentointi ja luettelo edustajista (tällä hetkellä yli 3000) löytyy tässä.

Mukana olevien kehittäjien joukossa (Nano on pääosin yhteisöllinen) on myös PayPal-ohjelmistosuunnittelija Daniel Brain, joka rakensi yksinkertainen kassalle Nano Tämän ansiosta kauppiaiden on helppo ja nopea toteuttaa. Suuremmat kauppiaat voivat lisäksi perustaa omat solmunsa tapahtumakuormien käsittelyä varten.

Tarjonnan osalta Nano on “valmiiksi kaivettu”, koska alkuperäinen genesis-tili sisältää kiinteän kokonaissaldon (133 248 290), joka jaetaan sitten muiden DAG-ketjun topologian muodostavien tilien kesken..

Geneesitasapaino pidetään kylmävarastossa tallelokerossa, ja lohkot siirtyvät syntymästä laskutilille joka viikko, jotta elävien jakamattomien lohkojen määrä minimoidaan. Jakelu alussa tapahtui julkisen hanan kautta, jossa on ratkaistava captchat työn todistamisena (PoW) roskapostin estona.

Mielenkiintoista on, että venezuelalaiset tekivät suuren osan varhaisesta captcha-ratkaisusta (Venezuelasta tehtyjen hakujen piikki näkyy Google Trends), mikä johti siihen, että suuri osa hajautetusta XRB: stä meni joidenkin köyhimpien käsiin, joilla ei muuten olisi ollut pääsyä salaukseen.

Byteball

Byteball

Byteball (tavua) on toinen DAG-pohjainen kryptovaluutta, jonka on kehittänyt Anton Churyumov (valmistunut Venäjän tutkimusyliopistosta) ja joka aloitti toimintansa 25. joulukuuta 2016. Byteball keskittyy ehdollisiin maksuihin ja ihmisen luettaviin sopimuksiin, jotka suorittavat yksinkertaisia ​​toimintoja vuorovaikutteisella tavalla (ts. Ihmisen luettavissa olevat älykkäät sopimukset ja todistuskeskustelurobotit ja ketjussa olevat oraakkelit).

Ethereumin älykkäät sopimukset ovat sitä vastoin monimutkaisempia ja ohjelmoijan luettavia, ja niillä pyritään tiukkaan institutionaaliseen liiketoimintalogiikkaan, kun taas Byteball on tarkoitettu välittömään jokapäiväiseen käyttöön.

Byteballin DAG: lle tallennettujen tietojen avulla käyttäjät voivat suojata toistensa tiedot liittämällä ne aiempiin muiden käyttäjien luomiin tietoyksiköihin, ja palkkiot ovat verrannollisia kulutettujen resurssien määrään, tässä tapauksessa yhtä suurena kuin tapahtuman koko tavuina. Tämä markkinoille pääsyn este on Byteballin roskapostin esto ja heijastaa karkeasti käyttäjän tallennustilan hyödyllisyyttä ja verkon tallennuskustannuksia..

Byteballin alkuperäinen valuutta on myös tavua, ja osa maksusta menee verkonvalvojille, joita kutsutaan todistajiksi. Yksi maksaa kiinteän määrän 1 tavun valuuttaa yhden tavun tapahtumatietojen tallentamisesta.

Todistajat ovat julkisesti tunnistettavissa olevia henkilöitä, joilla on todellinen identiteetti ja jotka leimaavat kunkin tapahtuman varmistaen pääketjun eheyden. Voit valita joukosta lompakon käyttöliittymän samalla tavalla kuin valitset edustajansa Nano-lompakkoon. Jokaisessa tapahtumassa on mukana 12 todistajaa.

Lompakko mahdollistaa myös tavujen lähettämisen sähköpostitileille tai chat-sovellusten, kuten WhatsApp tai Telegram, kautta. BlackBytes on täydentävä valuutta, jota käytetään täysin anonyymeihin ja jäljittämättömiin p2p-tapahtumiin.

IOTA

IOTA-logo

IOTA syntyi alun perin laitteistohankkeesta (JINN), jonka tavoitteena on tuottaa kolmipohjainen mikroprosessori, joka tarjoaa laitteistotuen yleiselle hajautetulle laskennalle liitettyjen IoT-laitteiden kulmakivenä ja lopulta tekoälyteknologioiden hyödyntämiseen.

JINN oli ensimmäinen ilmoitti 23. syyskuuta 2014 NXT-foorumilla ja kehittyi myöhemmin IOTA: ksi, mikä johti IOTA-säätiön perustamiseen Berliinissä sijaitsevaksi voittoa tavoittelemattomaksi organisaatioksi vuonna 2017.

Säätiö on omistettu teollisten standardien ja avoimen protokollan kehittämiselle, joka tarvitaan IoT-infrastruktuurille koneiden välisen talouden selkärangana. Tässä pyrkimyksessä IOTA: n DAG (nimeltään ”sotku”) on pohjimmiltaan erilainen kuin muut kryptovaluutat, eikä sitä voida ajatella samalla tavalla tai mitata samoilla standardeilla.

IOTA: n välttämättä epätavallinen lähestymistapa on merkityksellinen juuri IoT: n nykyisen tilanteen ja ongelmien kanssa, jotka liittyvät haavoittuvuuksien massiiviseen lisääntymiseen kytkettyjen laitteiden keskuudessa, jotka ovat nelinkertaistuneet vain vuonna 2017.

IOTA: n sotku muodostaa abstraktin koneiston a juurakoita kiltti, “luomalla lakkaamatta yhteyksiä semioottisten ketjujen välille”. Serguei Popov, Moskovan yliopiston matematiikan tohtori ja yksi IOTA-projektin perustajista julkaistu seuranta-asiakirja 12. toukokuuta.

Siinä analysoitiin ”itsekkäiden” pelaajien peliteoreettisia näkökulmia punoksen sisällä, mikä osoitti simulaatioissa ”melkein symmetrisen” olemassaolon Nash-tasapaino dynamiikassa, kuinka vyyhti on tarkoitus toimia. Toisin sanoen kuinka “itsekkäät” pelaajat tekevät kuitenkin yhteistyötä verkon kanssa valitsemalla läheisyydessä olevat tai samanlaiset kiinnitysstrategiat kuin “suositellut”.

IOTA-koordinaattori (Coo)

IOTA-koordinaattori

Lähde: iota.org

Protokollan välinen koordinointi Coo ja syöttävät solmut ovat kaksisuuntainen prosessi. Koska Coo antaa nolla-arvoiset virstanpylvästapahtumat samalla tavalla kuin solmut, tietyssä mielessä, valvovat Cooa noudattamalla asetettuja yhteistyösääntöjä synkronoimalla tapahtumat näiden virstanpylväiden kanssa.

IOTA: n DAG-arvostama sotku kutee a stokastinen satunnaistetun “epäjohdonmukaisuuden” tila pinnalla. Sitten se suorittaa todennäköisyysjakaumanäytteitä koulutukseen perustuvassa mallissa verkonlaajuisen yhtenäisyyden saavuttamiseksi.

Tämä tapahtuu lopulta itsekestävässä verkostossa opportunistisia verkkoja, jotka yhdistävät ja ovat vuorovaikutuksessa mahdollisesti yhteisesti jaetuissa mekanismeissa ja protokollan määrittelemissä periaatteissa. Tämä johtuu tosiasiallisesti välttämättömyydestä tai kysynnästä tietylle resurssille, koska alatangot voivat irrota dynaamisesti ja liittyä uudelleen päävyöhykkeeseen.

Punoksen ainutlaatuisessa tietorakenteessa ei ole lohkoja, jotka perustuvat peräkkäin aiempiin tapahtumadatalohkoihin, vaan jokaisen tapahtuman on liitettävä kaksi muuta saapuvaa tarkistamaan ja vahvistamaan. Tämä yhdistää käyttäjän ja ylläpitäjän (“kaivosmiehen”) toiminnot sen sijaan, että erotettaisiin roolit heterogeenisissä osastoissa, joiden edut eivät välttämättä aina osu yhteen.

Tämä mahdollistaa myös tapahtumien samanaikaisen käsittelyn (pikemminkin kuin yksi kerrallaan) jatkuvasti laajenevan yhteysverkon pyörteessä, mikä vähentää eksponentiaalisesti vahvistusaikoja. Vahvistamattomista tapahtumista ei myöskään ole viivettä lohkokoon rajoitusten takia.

IOTA: n taustalla olevassa suunnittelussa nopeutta suositaan johdonmukaisuuden sijasta samalla, kun sallitaan rajaton skaalautuvuus (eli nopeus on verkon koon funktio), ja konsensus suuntautuu kaappauksen-vetämisen-sotkeutumisen eteenpäin päättelemiseksi (sen sijaan, että varmistetaan-validoidaan- hash-append) säännöllisin väliajoin tyhjentämällä kierrätetyt nollataseet.

Kärjen valinta (kärki on saapuva tapahtuma) -tila saapuvien tapahtumien aitouden tarkistamiseksi ajaa ne koko punoksen historiaa vastaan ​​ja tapahtuman tullessa sotkuun se tekee sen haaratoiminnossa. Tämä tarkoittaa, että se odottaa, että se valitaan uudelleen samalla prosessilla, kun se kerää luotettavuutta ja upotetaan syvemmälle verkkoon.

Konsensuksen luominen

Koordinaattorin avulla nykyinen konsensuksen määritelmä on yksinkertainen: kaikki tapahtuma, johon viitataan virstanpylväässä (nolla-arvoinen tapahtuma), vahvistetaan ja muut eivät. Tämä on kriittisen tärkeää verkon alkuvaiheessa, sillä muuten hyökkääjä voi aloittaa verkon tempoamisen. Hyökkääessään verkkoon he voivat aloittaa kaksinkertaisen kulutuksen vertaamalla omia tapahtumiaan, rakentamalla loisen alajunan ja tunkeutuen verkkoon..

Ainutlaatuinen IOTA-tunnus saa tällöin todellisen arvon vain omassa orgaanisessa verenkiertojärjestelmässään, jota varten se on erityisesti suunniteltu. Tämä tapahtuu vain, kun sotku itsessään on riittävän kypsä ja kykenee puolustautumaan orgaanisesti hyökkäyksiltä. Se tapahtuu vasta sen jälkeen, kun siihen on kertynyt riittävä kriittinen massa viitattujen tapahtumien kokonaispainosta Markov-ketju satunnaiset kävelyt toimivat tarkoitetulla tavalla.

IOTA Tangle -visualisointi

IOTA Tanglen visualisointi. Lähde: Steemit.

Markov-ketjun Monte Carlo -menetelmät ovat sinänsä Bayesian data-analyysissä käytettyjen algoritmien luokka, joka laskee malleja, jotka edellyttävät integraatioita yli tuhansien tuntemattomien parametrien suhteen monimutkaisten, suuridimensionaalisten todennäköisyysjakaumien suhteen..

Bayesin data-analyysi on jo pitkään osoittautunut erityisen hyödylliseksi monimutkaisten ongelmien ratkaisemisessa, kun on olemassa luonnostaan ​​suuri epävarmuus, joka on kvantifioitava. Se on mahdollisesti tietotehokkain menetelmä tilastollisen mallin sovittamiseksi, mutta myös laskennallisesti intensiivisin.

Mielenkiintoista on myös se, että huhtikuussa 2017 Serguei Popov ja professori Gideon Samid Israelin teknologiainstituutista (ja äskettäin liittynyt IOTA-säätiön jäsen) julkaisivat äskettäin paperi aiheesta.

Siinä he ehdottivat korvata nykyisin käytettyjen kryptografisten hajautusfunktioiden näennäissatunnaiskompleksisuuden laskennallisesti yksinkertaisemmalla ja todella satunnaisella. Tällä olisi tietysti järkevää vain edellä mainitun mikroprosessorin ja riittävän suuren verkon (sotku) valossa tulevaisuudessa.

Nopea yleiskatsaus IOTA-protokollasta löytyy myös tässä.

Laskettavat DAG-pohjaiset valuutat

Vaikka sekä Nano että IOTA on valmiiksi kaivettu ja kiinteä toimitus, on olemassa vaihtoehtoja kaivaa Monero ja saada XRB: t tai iotas selaimessa (lähinnä testaustarkoituksiin sovelluskehityksessä).

On kuitenkin DAG-pohjaisia ​​kryptovaluuttoja, jotka mahdollistavat kohtuuhintaisen ja hajautetun kaivostoiminnan. Yksi tällainen on Burstcoin, projekti, joka aloitettiin vuonna 2014 ja johtui NXT: stä tuolloin (mutta perustui myös omaan koodipohjaansa), joka varmistaa tapahtumien salauksen yhdenmukaisuuden Proof-of-Capacity-konsensusalgoritmin kautta (käyttäen halpoja, pienitehoisia kovia asemat).

Samoin kuin salamaverkko, Burst muodostaa päälohkoketjun absoluuttiselle varastoinnille / kirjanpidolle ja haaroittamiselle yleiskäyttöisten DAG-jäsenneltyjen tapahtumakanavien (kerroksen nimeltä Dymaxion) etenemistä ja todentamista varten, jotka sitten validoidaan pääketjuun.

Jokainen kanava voidaan avata mukautetuilla parametreilla ja ominaisuuksilla, kuten määritelty kesto, oma metavaluutta, jota tukee Burst, nimettömyysaste, verkon koko jne..

Tuolla on yleinen hana Burst on kaupankäynnin kohteena Poloniex ja Bittrex.

Tikari (XDAG) on toinen tällainen äskettäin käynnistetty projekti (mainnet otettiin käyttöön 5. tammikuuta 2018), joka sallii suorittimen / grafiikkasuorittimen louhinnan ja on jonkin verran samanlainen kuin muut tällaiset arkkitehtuurit, yhdistää lohkot, tapahtumat ja osoitteet yhdessä yksikössä.

Yhteenveto

Kaiken kaikkiaan kaikki kolme DAG-ekosysteemiä ovat riittävän erilaiset toisistaan ​​tavoitteidensa, tavoitteidensa ja hyödyllisyytensä suhteen päällekkäisyydestä huolimatta. Niillä on kuitenkin yhteisiä ominaisuuksia. Yksi usein esitetyistä arvosteluista on, että DAG: t “keskitetään”.

On tärkeää pohtia vähän ja määritellä semantiikka siitä, mitä sanat merkitsevät erilaisissa yhteyksissä (hajautettu, hajautettu jne.). Meidän pitäisi sitten tutkia kaikki verkkoinfrastruktuurin osat ja sitten miettiä, mitkä elementit ovat keskitettyjä, hajautettuja tai mitkä toiminnot on delegoitu mihin jne. Ja miten tämä kaikki yhdistää toisiaan.

Kaikkien kolmen DAG-projektin voidaan sanoa olevan hajautettavissa, koska kyseinen omaisuus riippuu laajemmasta käytöstä ja käyttöönotosta ja siten yksilöistä ja osapuolista, jotka haluavat ottaa tietyt roolit. Tällä hetkellä Nano on organisoitu kourallisen edustavien keskusten ympärille, Byteball riippuu kourallisesta todistajasta pääketjun valvonnassa ja IOTA: ta johtaa / kouluttaa keskuskoordinaattori (IOTA-säätiö), joka varmistaa toimintavirran protokollan mukaisesti.

DAG: n kannustimet eivät ole niinkään PoW-kaivostoiminnasta saatu välitön voitto, vaan pikemminkin huomattava kustannussäästökannustin, joka luonnollisesti houkuttelee tiettyjä verkkoja kiinnostaneita yrityksiä ja ratkaisemaan heille liiketoimintaongelman.

Esitelty kuva Fotolian kautta

Mike Owergreen Administrator
Sorry! The Author has not filled his profile.
follow me
Like this post? Please share to your friends:
Adblock
detector
map