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Conflux声称克服了现有区块链技术的一个关键限制:像比特币这样的协议一次只能新增一个区块,同时添加多个块时,整个网络的节点必须决定采用哪个区块来继续延伸,否则就相当于是分叉,创建了两条竞争链。运用基于有向无环图(Directed Acyclic Graph, DAG)概念的排序算法来避免分叉的问题,先决定所有区块的整体排序,再决定衍生的交易排序。这将打破现有系统(如比特币和以太坊)的可扩展性限制,同时提供强大的安全保障。

Ghost协议+DAG架构=终极比特币

姚期智去年5月与团队发表的《将中本聪共识扩容至每秒数千计次交易》(Scaling Nakamoto Consensus to Thousands of Transactions per Second)一文中提出快速、高性能且去中心化的区块链系统Conflux,论文同时给出了Conflux的安全性以及可持续性(Liveness)的证明。Conflux借鉴了2015年论文中的GHOST协议规则(改最长链规则为子树最多入主链为规则),在比特币工作量证明的框架基础上结合DAG结构,计算区块的父连接数,排除引用连接(类似叔块,但计入账本),在DAG结构的区块中确定单链主链(Pivot Chain)。成为主链最新区块的规则是:子区块最多,区块哈希最小。在主链确定的基础上再确定所有区块的先后顺序。

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确定主链(父连接节点数最多的块如主链)

Conflux对比特币的改进和改造,从原理上来说安全和可用性优于IOTA的DAG,性能对比特币是极大的提升,同时也解决了以太坊叔块不入账本的问题,是利用DAG架构对比特币Ghost协议的终极应用。

时代和区块顺序确定

每个主链上的区块定义一个时代(Epoch)。被该区块连接且没有被之前区块连接的区块属于这个区块时代。以下图为例,最终的区块顺序是:A-B-C-D-F-E-G-J-I-H-K。

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时代和区块顺序确定

不同节点打包的交易加入DAG图后,可能同一个交易被不同节点打入不同区块中,也就是交易冲突。交易冲突包括两种情况:(1)交易两方的地址有一个相同;(2)同一交易。发生冲突的交易,第一个交易有效,后续冲突交易都无效。