Coordinator. Phần 2: IOTA là một DAG, không phải là một Blockchain

Coordinator. Phần 2: IOTA là một DAG, không phải là một Blockchain

Trong bài đăng thứ 2 của loạt bài này, IOTA cung cấp một số hiểu biết sâu sắc hơn về bản chất chính xác của sổ cái của IOTA dưới dạng Đồ thị vô hướng (DAG). Bài tập này đặc biệt hữu ích vì những khác biệt này giúp giải thích tầm nhìn tổng thể trong tương lai cho IOTA, cũng như con đường dẫn đến Coordicide.

Ở cấp độ khái niệm, Blockchain và DAG có một số điểm tương đồng. Cả hai đều là công nghệ sổ cái phân tán, cho phép người dùng có được sự đồng thuận cuối cùng đối với trạng thái của một sổ cái, theo cách thức phi tập trung. Tuy nhiên, chúng có một số khác biệt trong các cơ chế cơ bản và quan trọng hơn là có một số khác biệt chính trong các thuộc tính tỷ lệ và các trường hợp sử dụng tiềm năng của chúng.

Nhưng những yếu điểm của blockchain?

Cho rằng đã tồn tại và chúng dường như duy trì một cách đáng tin cậy trạng thái sổ cái, đây là một câu hỏi hợp lý. Tại sao phải phát minh lại bánh xe? Động lực chính là khả năng mở rộng.

Hãy để Bitcoin lấy Bitcoin làm nghiên cứu trường hợp blockchain của IOTA. Nó được giới hạn ở khoảng 7 giao dịch mỗi giây (TPS) bất kể nhu cầu hoặc sức mạnh tính toán có liên quan đến hệ thống là bao lâu. Ngoài ra, thời gian để giao dịch đạt đến mức hữu hạn, thậm chí không có tắc nghẽn, là khoảng một giờ, điều này hạn chế nhiều trường hợp sử dụng tiềm năng. Mô tả đầy đủ về vấn đề scaling quy mô blockchain nằm ngoài phạm vi của bài đăng trên blog này và IOTA đề xuất bài viết này của Preethi Kasireddy như một điểm khởi đầu tốt cho vấn đề mở rộng quy mô Bitcoin.

Một trong những điểm nghẽn của blockchain là sự cần thiết cho mọi node để đạt được sự đồng thuận trước khi phát hành một khối mới. Nếu tính đồng bộ này không được duy trì, chúng ta sẽ có nhiều khối mồ côi. Các khối này không đóng góp vào thông lượng chung và do đó lãng phí cả băng thông và tài nguyên chứng minh công việc. Khối mồ côi còn được gọi là fork tạm thời.

Trong một DAG, chúng tôi chấp nhận rằng những đứa trẻ mồ côi và fork này là hậu quả tất yếu của tỷ lệ TPS cao. Tuy nhiên, không giống như trong các hệ thống blockchain, những đứa trẻ mồ côi này được sáp nhập trở lại vào hệ thống, và do đó không lãng phí tài nguyên. Về mặt lý thuyết, đây là lợi thế chính của DAG.

Làm thế nào đạt được sự đồng thuận

Các thuật ngữ blockchain và DAG đề cập đến các cấu trúc dữ liệu được sử dụng để lưu trữ trạng thái sổ cái, thay vì các cơ chế đồng thuận. Blockchain có thể sử dụng, ví dụ, bằng chứng công việc (PoW), bằng chứng cổ phần (PoS) hoặc đại biểu để đạt được sự đồng thuận. Tương tự, các DAG khác nhau có thể có các cơ chế đồng thuận khác nhau. Trong phần này sẽ tập trung vào việc so sánh một blockchain PoW, như Bitcoin và IOTA.

Trong DLT dựa trên PoW, có hai câu hỏi cơ bản được trả lời:

  • Trường hợp một khối mới nên kết nối?
  • Làm thế nào để xác định khi một giao dịch được coi là xác nhận?

Bitcoin và IOTA cung cấp các câu trả lời khác nhau, nhưng tương tự cho hai câu hỏi này. Đây có thể được tóm tắt như sau.

Câu trả lời Bitcoin:

    Quy tắc chuỗi dài nhất: phần nào là một cách hiểu sai, nhưng quy tắc này nói rằng một khối mới sẽ phê duyệt chuỗi có bằng chứng công việc tích lũy lớn nhất.
    Quy tắc 6 khối: nếu một khối sâu ít nhất 6 khối và là một phần của chuỗi dài nhất, nó có thể được xem xét xác nhận.

Câu trả lời của IOTA, như được đề xuất trong whitepaper Tangle:

    Lựa chọn trọng số ngẫu nhiên MCMC: một giao dịch mới chọn 2 giao dịch trước đó để phê duyệt, sử dụng bước đi ngẫu nhiên có trọng số MCMC.
    Xác nhận niềm tin: một giao dịch được xác nhận nếu độ tin cậy của nó rất cao, có nghĩa là hầu hết tất cả các mẹo hợp pháp đều chấp thuận nó.

Trong khi IOTA không sử dụng các khối, chúng ta có thể tưởng tượng các giao dịch là các khối có kích thước một và tương tự được giữ. Mô tả này là một sự đơn giản hóa quá mức của cả hai hệ thống, nhưng hy vọng truyền tải ý tưởng chính về cách đồng thuận blockchain có liên quan đến Tangle.

Làm thế nào IOTA có thể thực thi MCMC?

IOTA là một hệ thống phân tán. Không có cách nào để IOTA Foundation, hoặc bất cứ ai, thực thi phê duyệt một giao dịch cụ thể. IOTA cũng không thể thực thi việc sử dụng thuật toán MCMC mà IOTA đề xuất. Điều tốt nhất có thể làm là chỉ ra rằng lợi ích tốt nhất của người dùng là làm theo đề xuất của network IOTA, nếu không các giao dịch sẽ ít được người khác chấp thuận.

Đây là câu chuyện tương tự trong Bitcoin. Nếu những miner nghĩ rằng sẽ có nhiều lợi nhuận hơn bằng cách từ bỏ chuỗi chính thay vì mở rộng nó, họ chắc chắn sẽ đi tìm chuỗi đó. Theo tuyên bố đó hệ thống khuyến khích Bitcoin có thể không đủ để ổn định nó trong trường hợp không có phần thưởng khối. Một ví dụ cụ thể hơn đến từ Ethereum, trong hard fork sau khi xảy ra vụ hack quỹ DAO: vì vậy nếu có một động lực kinh tế để bỏ qua quy tắc chuỗi dài nhất, nó sẽ bị bỏ qua.

Trước những sự thật khó chịu này, cách tiếp cận tốt nhất và hợp lý nhất là cho người dùng tự do lựa chọn ai chấp thuận và giao dịch nào họ coi là đã được xác nhận. Chỉ có một quy tắc cơ bản trong IOTA: mỗi giao dịch phải phê duyệt chính xác hai giao dịch trước đó. Nếu người dùng tin rằng đó là lợi ích tốt nhất của họ để tuân theo thuật toán lựa chọn mẹo được đề suất, họ sẽ làm điều đó và IOTA phải chứng minh rằng đây thực sự là chiến lược tốt nhất để tuân theo.