这一次我们介绍的区块链项目就是 IOTA，它的团队将 IOTA 定义为『次时代的无许可』分布式账本，无论是次时代（Next-Generation）还是无许可（Permissionless）在作者看来都没有什么意义，我们还是先来看一下它解决了什么问题，再来讨论它的价值。 IOTA 使用了基于 有向无环图（DAG） 设计的 Tangle，有别于传统的区块链项目，在 IOTA 或者说 Tangle 中，没有区块和链的概念，同时也没有矿工和用户之间的转账并且交易也不收取手续费；IOTA 使用的 Tangle 是我们今天想要介绍的主要内容。 Tangle Tangle 本质上就是一个有向无环图，所有由节点发出的交易最后都会成为图的一部分，也就是用于存储交易的分布式账本。所有的交易在发送时，都需要确认两笔之前的交易，交易的确认是通过『边』来表示的。 也就是说每一笔交易都为整个网络中交易的确认做出了贡献，新的交易能够降低历史交易被篡改的几率，这也是 IOTA 与其他区块链之间的主要区别之一。 在 DAG 中，分叉是无时无刻不在出现的；然而在其他区块链网络中，例如 Bitcoin，分叉只是整个网络中的节点暂时没有达成共识，网络中的节点最终会确定一条唯一的主链，IOTA 的 DAG 却没有单一主链的限制，这能够在理论上增加网络的吞吐量并降低响应时间。 Tip Selection 为了将交易加入到 Tangle 中，新的交易必须选择同意两个之前的交易；在通常情况下，它都会选择两个最近没有被同意的交易，也就是 tips，选择 tips 的方法叫做 tip selection algorithm。 尖端的选择过程就是从创世交易向尖端的随机遍历，只是不同的交易会拥有不同的权重，拥有较多权重或者较多交易索引的 tips 会被优先选择，也就是说新创建的交易会比老的交易更容易被选择。 然而所有的节点不是一定需要遵循上述推荐的尖端选择算法，但是该算法的设计就是让绝大多数的节点都遵循的，在这个前提下，其他的节点也会被激励地使用这种方式选择需要同意的交易。 共识 到目前为止我们简单介绍了 Tangle 网络以及交易是如何发出的，但是对于交易的确认以及 共识 是我们还没有解决的；在 Bitcoin 中，由于所有的交易都是附着在 Block 上的，所以区块的确认就代表区块中交易的确认： 存在的最长链就是网络中的主链，某个区块到主链末尾之间区块的个数就是确认数，这钟实现方式非常容易理解，也很简单高效；但是 IOTA 由于使用了 DAG 作为数据结构并且没有区块的概念，整个网络中的情况就变得非常复杂。 Tangle 为我们提供了两种不同的共识策略，一种是中心化的，另一种是去中心的方式；前者是使用一个 IOTA 基金会控制的节点，也就是调节者（Coordinator），它每两分钟会发出一个不包含任何价值的交易，我们称之为里程碑（milestone），这种中心化的策略非常简单，所有被里程碑链接的交易都是被确认的，反之就是未被确认的交易： 另一种分布式的方式并没有一定确认或者未确认的状态，与 Bitcoin 一样，它会给出某个交易在某个时刻被确认的概率，我们经常说 Bitcoin 需要等待 6 个区块确认，这是因为在 6 个区块确认后，支出方想要进行双重支付（double-spend）必须控制非常强大的算力，这种攻击在理论上是有一定概率会发生的，只是概率非常小并且代价会比较大而已，所以攻击者出于收益小于支出的原因不会去做。 在 Tangle 中，如果我们想要确认一个交易被确认的概率，可以通过执行 100 次尖端选择算法，这 100 次执行的过程中，有多少次引用了该交易，当前交易就有百分之多少的概率被确认，这个概率会随着时间的增加和网络的运行不断提高，但是在作者看来这种方式听起来非常的不靠谱，还有点可笑，不过确实是一种在 DAG 中计算某交易被确认的『可行』方法。 交易 作为一个区块链项目，交易应该是不可或缺的一部分，但是 IOTA 中的『交易』有一些不一样，一个 Transaction 既可以表示一次交易的一次 Input，也可以表示 Output，其实 Transaction 比较像 Bitcoin 中的 UTXO，而真正的交易在 IOTA 中名字叫做 Bundle，我们可以得到如下的对应关系： 在这篇文章中我们会分别使用 IOTA 中的术语，Transaction…