DAG也许是真正的区块链3.0

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关键词:DAG、区块链3.0、Tangle、无区块、IOTA、Byteball、高性能、无手续费、双花问题、共识算法

2008 年比特币白皮书把 “block” 和 “chain” 两个英文单词连成 “a chain of blocks”,无意间为区块链世界奠定了最原始的 1.0 烙印;2015 年以太坊提出「世界计算机」的愿景,业内遂将其定义为区块链 2.0。自此之后,谁将摘取区块链 3.0 的桂冠成为各大阵营的兵家必争之地。本文聚焦以 DAG(Directed Acyclic Graph,有向无环图) 为核心的新型网络结构,探讨它为何有望接过 3.0 的大旗。

DAG 早期:从“并行链”到“区块 DAG”

2015 年 Nxt 社区的一次技术讨论帖最先把 DAG 带进了区块链视野。当时社区的核心诉求并不浪漫——只是想提高 TPS (每秒交易笔数)。比特币平均 10 分钟出 1 个区块,加上最长链原则,全网同时只能维护一条主链。链式的存储结构天然串行,交易无法并发打包。

Nxt 玩家提出:把链改成图
所谓 “DAG of blocks”,即依然保留「区块」概念,但多个区块可以并行生成;在最终合并时将不同分支归拢,用 DAG 的拓扑结构确认先后关系。这类似于今天的 Layer2 侧链思路——不同类型的交易跑在不同分支,最后再交叉验证。

从“区块 DAG”走向“区块消失”

既然并行打包能提高效率,为何不彻底甩掉“区块”这个中间层?2015 年,社区博主提出了 DagCoin:a cryptocurrency without blocks。思路十分干脆:

  1. 交易即区块:每一笔转账自带时间戳、输入输出与数字签名,天然具备 “区块” 的几乎全部要素。
  2. 全局排序:交易一旦广播,即通过图结构直接引向前序交易,所有节点根据拓扑关系即时确定总次序。
  3. 无矿工:省去了“矿工把交易塞进区块 → 广播区块 → 全网确认”这三步,从根本上压缩确认时间。

至此,“blockless”概念正式形成,IOTA 的 Tangle 与 Byteball 的 DAG 网络相继落地。

DAG 网络如何防双花?

传统区块链通过 UTXO + 最长链原则 防止双花:一旦某笔 UTXO 被花掉,其后续交易永远挂在最长链上,回滚概率随区块数量叠加递减。

在 DAG 系统中:

三大特性,让 DAG 成为 3.0 种子选手

特性解释对比 PoW 链的价值
高速确认交易直接入网,无出块等待几分钟 → 几秒级确认
零矿工手续费所有确认由交易发起人本地 PoW 计算节省矿工奖励、Gas 费
水平扩容并行上链,无串行瓶颈网络节点越多,TPS 越高

以 IOTA 主网实测来看,高并发时 TPS 达 1000+;若在局部网络(Coordinator 阶段)甚至可逼近 5000。这在 2025 年一众主流公链中仍属耀眼数据。

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技术落地的真实现状与边界

  1. 协调器 Coordinator
    截至 2025 年,IOTA 仍在逐步取消“协调器”这一临时中心化组件;过渡版本 Nectar 已能在测试网稳定运行。
  2. 智能合约支持
    主网暂未开放完整的图灵完备合约;但即将上线的 IOTA Smart Contracts (ISC) 2.0 通过 Layer2+Rollup 模式可将 EVM 交易映射到 DAG 之上,实现“无矿工 Gas 费”的链上计算。
  3. 见证人/治理
    Byteball 采用 12 个相对固定的见证人签名来防止 Sybil;IOTA 计划使用 Coordinator→FP→Rebased 三元众包制逐步去中心化。

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FAQ:关于 DAG 你可能关心的 5 个问题

Q1:没有区块,那如何定义“不可逆”?
A:在传统区块链,“6 次确认”即视为不可逆;在 DAG,只需观察该交易累积权重是否超过全网一定阈值(Tangle 主网曾建议 90% 以上)。阈值越高,越大额转账灵活调整即可。

Q2:交易本地 PoW 会不会对手机钱包的电池不友好?
A:IOTA 所需的 PoW 难度远低于比特币 MinHash,普通智能手机仅需不到 1 秒即可完成。链上项目也在积极推进硬件芯片实现,进一步降低功耗。

Q3:DAG 真的零手续费吗?未来会不会又加费?
A:目前 IOTA、Hedera Hashgraph 等均无手续费模型,采用“极限价值网络”思路:交易验证即贡献安全,无需额外经济激励。但若网络极度拥堵,项目方可动态调节难度或引入微额费以抑制作弊。

Q4:DAG 可否和 Layer2 Rollup 兼容?
A:可兼容。把 Rollup 的批次当成一条「子链」,其哈希仍可锚回 DAG 极高权重的根交易,既保留 DAG 高性能,又享有合约的全功能。

Q5:投资角度看,DAG 概念的币种会不会过度集中?
A:早期 IOTA 基金会持仓比例高,但 2025 年核心团队已完成多次社区销毁,通证分布均衡度接近 BTC、ETH 主流水准;二级市场可结合官方数据监控持仓集中度。

小结:DAG 的星辰大海

从最早的并行链设想,到 blockless 架构,再到即将落地的智能合约与去中心化验证,DAG 用“图”代替“链”,打破一字长蛇阵,换来性能跃迁与零手续费的可能。它当然不是银弹,协调器难题、见证人机制、合约环境仍是真实挑战,但正是这些挑战促使开发者不断进化。

如果你把区块链 3.0 定义为「可在全球日常支付级的高性能且无摩擦的基础设施」,DAG 已经踩在门槛上;而走到殿堂中央,也只是时间问题。