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DAG与边缘计算,Banano(BAN)香蕉币的公益事业

2019.10.25在ACM社区的技术交流发言分享汇总

1. 区块链DAG(有向无环图)技术

DAG是面向未来的新一代区块链,从单链进化到树状和网状、从区块粒度细化到交易粒度、从单点跃迁到并发写入,这是区块链从容量到速度的一次革新。

1.1什么是DAG?

DAG(Directed Acyclic Graph),中文名”有向无环图”。”有向”指的是有方向,准确的说应该是同一个方向,”无环”则指够不成闭环。DAG原本是计算机领域一种常用数据结构,因为独特的拓扑结构所带来的优异特性,经常被用于处理动态规划、导航中寻求最短路径、数据压缩等多种算法场景。在DAG中,没有区块的概念,他的组成单元是一笔笔的交易,每个单元记录的是单个用户的交易,这样就省去了打包出块的时间。验证手段则依赖于后一笔交易对前一笔交易的验证,换句话说,你要想进行一笔交易,就必须要验证前面的交易,具体验证几个交易,根据不同的规则来进行。这种验证手段,使得DAG可以异步并发的写入很多交易,并最终构成一种拓扑的树状结构,能够极大地提高扩展性。

DagCoin的思路,让每一笔交易都直接参与维护全网的交易顺序。交易发起后,直接广播全网,跳过打包区块阶段,达到所谓的Blockless。这样省去了打包交易出块的时间。如前文提到的,DAG最初跟区块链的结合就是为了解决效率问题,现在不用打包确认,交易发起后直接广播网络确认,理论上效率得到了质的飞跃。DAG进一步演变成了完全抛弃区块链的一种解决方案。

1.2传统区块链和DAG的区别

1)单元:区块链组成单元是Block,DAG组成单元是TX(交易); 

2)拓扑:区块链是由Block区块组成的单链,只能按出块时间同步依次写入,好像单核单线程CPU;DAG是由交易单元组成的网络,可以异步并发写入交易,好像多核多线程CPU;

3)粒度:区块链每个区块单元记录多个用户的多笔交易,DAG每个单元记录单个用户交易。

1.3传统区块链技术存在的几个问题

1)效率问题:传统区块链技术基于Block区块,比特币的效率一直比较低,由于BlockChain链式的存储结构,整个网络同时只能有一条单链,基于POW共识机制出块无法并发执行;例如比特币每十分钟出一个块,6个出块才能确认,大约需要一个小时;以太坊大幅改善,出块速度也要十几秒。

2)确定性问题:比特币和以太坊存在51%算力攻击问题,基于POW共识的最大问题隐患,就是没有一个确定的不可更改的最终状态;如果某群体控制51%算力,并发起攻击,比特币体系一定会崩溃;考虑到现实世界中的矿工集团,以及正在快速发展量子计算机的逆天算力,这种危险现实存在。

3) 中心化问题:基于区块的POW共识中,矿工一方面可以形成集中化的矿场集团,另一方面,获得打包交易权的矿工拥有巨大权力,可以选择哪些交易进入区块,哪些交易不被处理,甚至可以只打包符合自己利益的交易,这样的风险目前已经是事实存在。

4)能耗问题:由于传统区块链基于POW算力工作量证明,达成共识机制,比特币的挖矿能耗已经与阿根廷一个国家耗电量持平,IMF和多国政府对虚拟货币挖矿能源消耗持批评态度。

1.4 DAG与区块链相比的优缺点

区块链目前有什么问题呢,说白了就是一句话,在保证去中心化和安全性的前提下无法大幅度的提高扩展性,导致难以商业化运用。而DAG,理论状态下是去中心化的、如果网络足够强大,安全性也可以保证,更重要的是能够大幅度的提高扩展性,采用DAG技术的分布式数据库,起步就可以把TPS做到10万+,还能把交易费用做到极低。

既然DAG这么完美,是不是就可以完全替代区块链呢?当然不是,事实上,DAG也有自身的缺陷性。

1)交易时长不可控。DAG的验证规则是后面的交易验证前面的交易,这就很容易出现最后的交易迟迟无法被验证的情况,尤其是在整个网络发展的初期节点数量比较少的情况下,造成交易时长无法预测。当然,解决方法也是有的,但是不管是见证人还是其他超级节点机制,都在一定程度上违背了去中心化。

2)不支持强一致性。DAG作为一种谣言传播算法,其异步通讯机制在提高了扩展性的同时也带来了一致性的不可控问题。区块链是同步操作的验证机制,能够保证较高的一致性。但是DAG作为异步操作,它不存在一个全局的排序机制,在运行智能合约时,这就很可能会出现节点间所存储的数据在运行一段时间以后出现偏差的情况。

3)安全性还没有得到大规模的验证。DAG技术并不新鲜,但是应用到去中心化账本领域确是近几年的事情。他没有像比特币那般经历过长达10年的安全验证。这是他目前大规模的部署DAPP的最大障碍。

DAG技术作为区块链的一个有益补充,其异步通讯机制在提高扩展性、缩短确认时间和降低支付费用方面优势明显,未来在去中心化技术领域将来也会有一席之地。但其安全性和一致性的问题也亟待解决。相信随着以后技术的发展,这些问题也会得到逐步改善。

1.5 香蕉币的BLOCK-LETTUCE™DAG体系结构和BANANOdes

BANANO使用Block Lettuce构架(如图所示)来实现闪电般的传输速度。 每个帐户都有自己的区块链。 将资金从一个帐户转移到另一个帐户需要两个交易:一个发送从发送方的余额中扣除价值,一个接收将相同的金额添加到接收方的余额中。 一个帐户在进行交易时会对其累计的总余额进行编码,因此节点只需要跟踪最新的块,而不是花费更多的资源来跟踪帐户的完整交易历史记录。 保持正确性,但与其他加密货币使用的单区块链架构相比,时间和工作量大幅减少。

BANANO分类账通过开放式代表投票(以前称为“委托的代理证明”)得到保护,这是一种强大的分散机制,在工作证明(PoW)或风险证明(POS)算法中没有强大的模拟功能。在传统的PoS系统中,帐户所有者的节点必须运行才能参与投票。相比之下,BANANO账户持有人选择代表节点在交易发生冲突时代表他们投票。 对于许多日常用户来说,连续运行节点是不切实际的。赋予代表代理投票的权力会降低该要求。用户可以通过更改事务随时轻松地将其代表重新分配给任何帐户。 从旧代表中减去帐户的权重并将其添加到新代表。 在本次交易中,没有资金移动,并且代表没有账户资金的消费能力。

BANANO中的PoW仅用作反垃圾工具,计算几乎是即时的。一旦发送了事务,就可以预先计算下一个块的PoW,因为前一个块字段已经知道。因此,只要事务之间的时间大于计算PoW所需的时间,事务就会立即显示给用户。

1.6 小结

凡事有利必有弊,DAG的速度快,吞吐量高,但作为一个很年轻的数据结构,安全性和一致性还有待更多验证和认可,应用场景也还不像传统区块链那么广泛;但DAG技术的优势和创新速度已经崭露头角,越来越多后继基于DAG的创新项目和DAPP正源源不断的迅速涌现。

2.边缘计算

2.1边缘计算是什么

边缘计算,是一种分散式运算的架构。在这种架构下,将应用程序、数据资料与服务的运算,由网络中心节点,移往网络逻辑上的边缘节点来处理。或者说,边缘运算将原本完全由中心节点处理大型服务加以分解,切割成更小与更容易管理的部分,分散到边缘节点去处理。边缘节点更接近于用户终端装置,可以加快资料的处理与传送速度,减少延迟。

也就是以前由服务器作计算的部分,改由信息采集的设备直接计算了,再把计算的结果,直接输出到服务器中,服务器只要结果,并不需要过程的数据。

如果说云计算是集中式大数据处理,那么边缘计算就可以理解为边缘式大数据处理。何为边缘?通用术语表示邻近、接近的意思。放在这句话中就是,临近计算或接近计算。

想象一下,数据每次都要传到遥远的云端,云端处理完,才能回传回来,很麻烦吧!边缘计算则在想,为啥要传那么远呢?数据那么多,传来传去浪费时间不说,还效率不高,要不先在设备端处理数据,筛选掉没用的数据,等数据少了再传给云,这样云端的压力就会骤然减轻了!

2.2区块链和边缘计算的有机结合

移动边缘计算服务器可以替终端设备完成工作量证明(Proof-Of-Work)、加密和达成可能性共识等计算任务。

2.3Banano(BAN)香蕉币的边缘计算应用

2.3.1目前Banano(BAN)香蕉币部署了BoomPow(bPow)

BoomPoW(bPow)是分布式工作量证明系统(DPoW)的简称,应用的就是边缘计算的技术。目的是为BANANO应用程序和服务以及NANO应用程序和服务提供可靠,快速的工作证明。

bPow系统允许任何用户通过计算交易所需的工作证明来支持Banano社区服务。

BoomPow(bPow)帮助降低了社区项目的运营成本,例如水龙头,小费机器人和钱包。作为帮助的奖励,客户会获得BAN奖励。

在Banano协议中,每个块都必须包含少量工作证明,以供网络确认。尽管带有先进显卡台式机可以轻松快速地计算出这一证明,但此过程可能需要服务器和移动设备的大量资源。在使用量增加的情况下,服务通常需要快速扩展,并且鉴于部署时间的要求,基于GPU的按需可伸缩解决方案不可用。

BoomPow(bPow)提供了服务和客户之间的枢纽,客户和客户愿意提供资源,以换取少量支出。因此,服务可大大节省在Banano网络上运行的运营成本。

它是如何工作的

上图概述了系统内的消息流。服务从服务器请求特定块(hash)的工作证明。服务器使用低延迟MQTT协议广播请求。将奖励第一个返回有效工作的工作人员(客户端),并立即发送一条消息,以便其他客户端知道他们可以取消正在进行的计算。同时,工作结果将返回给所需服务。

2.3.2蛋白质折叠

边缘计算在香蕉币的另一利用就是跑蛋白质折叠:计算机无需运行任何计算来“挖掘”加密货币,而是通过Folding @ Home运行蛋白质折叠模拟,这可以帮助研究人员抗击帕金森氏症,亨廷顿氏症,癌症,老年痴呆症以及更多的遗传病和传染病。然后,我们根据您的计算贡献量向您发送BANANO。

3. 公益事业

这个话题很大,而我们的项目很小

作为无预挖无ico的社区币无心插柳帮助了很多委内瑞拉的人,我们很欣慰

文字看多了,先看几个图吧

大家都看过或听说过委内瑞拉正在发生的恶性通胀,很多人吃不起饭买不起药,有的城市的电力供应都是时断时续

好在互联网无国界,香蕉币在委内瑞拉流传开来,他们了解各种香蕉币的分发方式,积极向亲戚朋友推荐,参与的人数越来越多,他们把获取的香蕉币变现购买食物。开始我也不太相信的,直到在香蕉的雨林频道看到了很多照片听了他们的发言,才知道自己生活有多幸福。。。

还有热心的人整理了很多照片和故事

https://medium.com/@vencryfam

包括收养赞助小朋友什么的,真的很心酸,这里就不煽情详细展开了

互联网这么发达,求证一个事情不难的

谢谢大家抽出宝贵的周末时间听我罗嗦

再次感谢丁丁老板的邀请,感谢群主群管给这个机会

我们都是区块链的爱好者和支持者,我们抱团取暖共建和谐币圈,谢谢大家!

稍后如果有意更详细了解香蕉币请看我做的网站 https://banano.app

并加我好友,谢谢各位老板了,鞠躬


Ref:

https://blog.csdn.net/akai9898/article/details/82289383

https://blog.csdn.net/akai9898/article/details/82419525

https://blog.csdn.net/bingshanzhu/article/details/88656072

https://www.jianshu.com/p/80a118faccf0

https://yellowpaper.banano.app/

https://banano.cc/yellowpaper/

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