10年区块链,竞争依旧:区块链vs Tangle vs Hashgraph

作者:Patrick Schueffel

翻译:西溪明月

再过几个月,我们将与对区块链怀着美好愿景的人一起合唱《生日快乐,亲爱的区块链!》。

是的,确实,2008年10月31日中本聪出版了他著名的白皮书,对区块链进行了描述。今年,区块链将正式满10岁了。10年听起来似乎并不长久,但对于技术发展,10年已十分漫长。

 

中本聪是谁,至今未知

 

回想一下2008年发布的智能手机:除了我的岳父,谁现在还在用黑莓Bold、苹果iPhone3或索尼爱立信Xperia X1? 我想几乎没有了。而对于分布式账本技术,时代也已经向前发展了。但令人惊奇的是,竟然几乎没人知道这点。

区块链的使用范围已远超从前。但大体来说,它在很大程度上仍与早期阶段相同。当然时光飞逝,区块链也有所发展,它采用了一些提高扩展性的措施,比如形成比特币现金的比特币硬分叉技术以及闪电网的实施。但除了这些不断增加的强化措施外,它仍保持着自己的主要特征。

它的一些属性,尤其是其共识机制即所谓的“工作量证明”,及其创建数据可靠性的方式,所有这些使区块链成为一种非常强大的分布式账本技术(DLT)。

没有这两个概念,区块链不会取得今天的成功。但是它的速度也不会慢得令人心碎,每秒只能处理3~4项交易。换句话说,今天的区块链就像是老式的沃尔沃柴油机:稳定又安全,但并不舒适与快捷。

 

竞争者

 

那么,鱼与熊掌可以兼得吗?对,在这里似乎是可以的。继比特币之后出现了两种技术:Tangle(缠结)与Hashgraph(哈希图)。这两种技术都有希望为区块链的性能瓶颈提供补救措施。

你可以说区块链的基本优势是其序列性:一个矿块(被区块链社区内大多数成员认可)建立在另一个矿块之上,但这种说法未免过于简单。

新的区块置于顶部后,前一个区块便不可再更改。这种方法阻止了分叉,因为从长远来看,分叉并不能持久。但序列性同时又极大地减缓了构建区块的过程。如果大自然采用这种流程,那么我们都将不复存在:只有在一个细胞完成后才能构建另一个细胞,这样怎能达到构建生物体所需的效率呢?

相反,大自然采用的是同时分裂细胞的方法。此外,大自然只向下一个细胞传递那些与之相关的细胞的信息。而对于区块链,之前所有细胞的信息都会传递给下一个细胞。

尽管Tangle与Hashgraph也是分布式账本技术,但这两者与区块链有着根本的不同。实际上,它们是没有区块也没有链的区块链。其中最明显的不同表现在信息传播与达成共识方面。更具体地说,Tangle 与Hashgraph是“有向无环图”。

此处“无环”这个术语非常重要:这些技术并不要求所有参与者——或网络节点——随时与所有信息保持同步。相反,它们围绕着无环这个概念建立起来,也就是它们对信息何时传达到哪个人那里并不作假设。

分布式账本技术对比

 Tangle(缠结)

Tangle使用的并非传统意义上的“区块”。相反,如果你想在Tangle上进行一项新交易,就必须确认之前的两项交易。在图形上表示出来就是在Tangle尖端添加一项新交易,并随机确认两项之前的交易。这样一来,新交易的发起人间接证实了Tangle的一个分支是有效且符合协议规则的。这便是Tangle的“工作量证明”。

上图为链状结构,下图为缠结结构

 

值得注意的是,这样做可以将交易过程与达成共识的过程合并在一起。人们不再需要先发起交易,再等待社群的批准。

此外,由于Tangle应用可以在没有任何矿工参与的情况下达成共识,所以该技术免除了任何交易费用。你可以将“批准工作”视作为交易支付的费用。还有一点很重要:Tangle提高了参与者加入的速度。

Tangle技术可以快速实现扩展、它的开源性以及它通常被当作公共分布式账本,所有这些使它受到了加密货币社区的好评。它最好的应用是IOTA,一个促进物联网资源互操作性与资源共享的项目。利用该技术,目前最快每秒可以处理800项交易。因此,类似于特斯拉系列(TeslaX),Tangle专家有时间尝试对产品进行长时间的测试。他们喜欢Tangle的快速与敏捷性,但同时也指出了一些缺陷并提出了一些改进建议。

哈希图

Hashgraph采用了完全不同的共享信息与建立共识的方法,即小道消息。作为人类,如果听到小道消息或谣言,我们通常会立即问“谁告诉你的?”,“你什么时候听说的?”,“谁还知道?”以及“他/她什么反应,说了什么?”等等诸如此类的问题。

 

Hashgraph采用的信息共享与探索技巧与此类似:网络参与者有义务分享他与其他随机选择的网络节点进行的所有交易的信息。然后下一个节点会将接收到的信息与从其他参与者处得到的信息组合起来,并添加有关新交易的所有信息。

随后这组汇总的信息会被传递到下一个随机选出的节点,直到所有参与者都知道了最初创建的信息。但不仅交易信息本身包括时间戳会被传递,关于之前的信息接收者的信息也会被分享。换句话说,Hashgraph不仅利用小道消息,还利用有关小道消息的小道消息。

关于小道消息的小道消息也虑及一种全新的共识机制,即所谓的“虚拟投票”。由于每一个网络节点都记录有交易信息以及有关信息之前的接收者的信息,所以每个参与者都能够预测到其他节点将对交易作出怎样的反应。因此,不用投票每个节点都能够知道彼此的决定。

Hashgraph声称其速度非常快:据说每秒可以处理25万项以上的交易。但是,到目前为止,Hashgraph只是作为私有分布式账本部署在私人设置上。如果部署在公有设置上,Hashgraph可能像其他公有分布式账本技术一样,也面临着类似的挑战,尤其在安全和性能方面。因此,Hashgraph还未通过防火测试的试验。

然而更重要的是,Hashgraph并非开源,而是专利技术。因此,关于Hashgraph的许多细节仍不为加密货币开发者社区所知,对于它的可靠性也难有定论。从这点看,Hashgraph有点像新款中国电动跑车Nio EP9,据说这款跑车速度极快。但打开引擎盖时,看到的只是一个大塑料盖。另外,对于Nio EP9技术的可靠性与安全性以及它在公路而非赛道上的性能等我们无从得知。

未来

 

区块链尚冷却,尤其在私人设置上,也就是说,作为私有分布式账本,区块链有其优势,速度也足够快。此外,诸如COMIT网络等进一步加强区块链的措施也还在实施中,可能帮助进一步提高其性能,扩大其应用范围。而且区块链最重要的特点——去中心化与数据可靠性——仍将将占据上风。

今天,许多人将分布式账本技术等同于区块链,就像他们使用品牌名称(比如Jacuzzi,Scotch Tape和Frisbee)来标记不同制造商的产品系列。但随着时间的推移,新入行者将踏进加密市场并提供新的解决方案。人们已经明白,社会不断发展,汽车并不一定等同于福特,如今消费者还可以选择其他品牌,如沃尔沃,特斯拉和Nio。未来,人们也将可以学会区分不同的分布式账本技术。

但如同汽车行业,加密货币世界的下一次飞跃即将到来:全息链(Holochain)。如果区块链、Tangle和Hashgraph代表个人汽车,那么全息链就是用于创建分布式账本生态系统的技术。全息链将成为分布式账本的Uber。

 

作者简介 Patrick Schueffel
教授与银行专家,致力于缩小商业界与学术界之间的鸿沟。

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