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底層設(shè)施的不完善限制了區(qū)塊鏈行業(yè)的發(fā)展，在公鏈層面，目前主要問(wèn)題就是要解決性能與安全/去中心化之間的矛盾。

我此前報(bào)道過(guò)一系列的公鏈項(xiàng)目，各公鏈提高性能的方式不同：EOS通過(guò)多鏈并行與多線程合約的方式解決；Achain想通過(guò)多鏈并行的方式解決；TrustNote想通過(guò)采用有向無(wú)環(huán)圖這種新的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)解決；IFMChain嘗試通過(guò)改變打塊機(jī)制解決；QuarkChain認(rèn)為分片是關(guān)鍵；超腦鏈Ultrain和初鏈TrueChain則希望通過(guò)共識(shí)機(jī)制解決，前者使用隨機(jī)可信證明機(jī)制（R-POS），后者使用混合共識(shí)機(jī)制；HPB（High-performance Blockchain，芯鏈）則提出了軟硬一體的解決方案。

今天要介紹的InterValue，則希望利用DAG底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)分層的結(jié)構(gòu)，提升整體公鏈的處理速度。

在底層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)上，InterValue的項(xiàng)目發(fā)起人Barton Chao告訴星球日?qǐng)?bào)，InterValue準(zhǔn)備采用的是基于 HashGraph 的增強(qiáng) DAG 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。我曾經(jīng)介紹過(guò)有向無(wú)環(huán)圖（Directed Acyclic Graph， DAG）這種數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，比較早構(gòu)建出DAG公有鏈的是IOTA 和 Byteball，大多數(shù)的DAG鏈都是基于它們做改進(jìn)。

表2-1 與其他DAG區(qū)塊鏈的對(duì)比

在該結(jié)構(gòu)中，交易信息被封裝成一個(gè)個(gè)單元（Unit），單元與單元之間相互連接組合成一個(gè) DAG 圖。新單元可以選擇連接到任意一個(gè)或多個(gè)舊單元，通過(guò)新交易驗(yàn)證并引用舊交易完成驗(yàn)證，簡(jiǎn)稱“DAG共識(shí)”。最后，對(duì)DAG上的所有交易全排序，變成一個(gè)類似于區(qū)塊鏈的結(jié)構(gòu)。

InterValue認(rèn)為，由于單元可以連接到任意一個(gè)或多個(gè)之前的單元，不需要為共識(shí)問(wèn)題付出更多的計(jì)算成本和時(shí)間成本，也不必等待節(jié)點(diǎn)之間數(shù)據(jù)強(qiáng)同步，甚至沒(méi)有多個(gè)數(shù)據(jù)單元拼裝區(qū)塊的概念，因此可以極大提高交易的并發(fā)量，并把確認(rèn)時(shí)間降低到最小。

 HashGraph 則是有向無(wú)環(huán)圖（DAG）的一種，采用柱狀的交易事件排序機(jī)制。根據(jù)InterValue白皮書(shū)，其記錄了全網(wǎng)所有節(jié)點(diǎn)以什么樣的順序給其他節(jié)點(diǎn)發(fā)送了什么數(shù)據(jù)，每個(gè)節(jié)點(diǎn)都在內(nèi)存里有下圖那樣一個(gè)HashNet的拷貝。每個(gè)節(jié)點(diǎn)（下圖的A、B、C、D、E）擁有一個(gè)放置頂點(diǎn)vertex(也叫 event，事件)的柱子。最新發(fā)生的事件，會(huì)記錄在圖頂部。

根據(jù)公開(kāi)資料，Hashgraph技術(shù)由 Swirlds團(tuán)隊(duì)提出， 已有的HashGraph共識(shí)算法使用Gossip網(wǎng)絡(luò)（通過(guò)Gossip about Gossip互相傳播協(xié)議通訊）和虛擬投票（Virtual Voting）策略更快實(shí)現(xiàn)共識(shí)。

InterValue的另一特點(diǎn)是將網(wǎng)絡(luò)分層。Barton Chao介紹，InterValue 的共識(shí)機(jī)制為 HashNet 的 DAG 共識(shí)與 BA-VRF 共識(shí)機(jī)制相結(jié)合的雙層共識(shí)機(jī)制。 

HashNet 是InterValue基于 HashGraph提出的共識(shí)機(jī)制，采用雙層 Gossip 拓?fù)渚W(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。InterValue將整個(gè)網(wǎng)絡(luò)分為兩層，分別是主網(wǎng)和子網(wǎng)，均通過(guò) HashGraph 達(dá)成共識(shí)。子網(wǎng)內(nèi)節(jié)點(diǎn)稱為局部全節(jié)點(diǎn)（local full node），負(fù)責(zé)子網(wǎng)內(nèi)部的交易確認(rèn)和驗(yàn)證，維護(hù)子網(wǎng)內(nèi)部交易一致性；主網(wǎng)由全節(jié)點(diǎn)組成，接收下層網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的交易數(shù)據(jù)和跨子網(wǎng)交易數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)同步信息的責(zé)任節(jié)點(diǎn)從局部全節(jié)點(diǎn)中隨機(jī)產(chǎn)生。如此一來(lái)，子網(wǎng)內(nèi)部的交易只需要在子網(wǎng)內(nèi)部確認(rèn)，從而提升交易確認(rèn)速度。

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基于雙層Gossip的HashNet共識(shí)框架

根據(jù)InterValue白皮書(shū)，全節(jié)點(diǎn)將通過(guò) DPOS 的方式選舉，Barton Chao透露全節(jié)點(diǎn)數(shù)量設(shè)計(jì)在100個(gè)；局部全節(jié)點(diǎn)加入后則綜合考慮其Token 數(shù)量、處理能力、帶寬、在線時(shí)長(zhǎng)等因素，并設(shè)置一定退出機(jī)制。另外還有兩類節(jié)點(diǎn)，輕節(jié)點(diǎn)通常為輕量級(jí)客戶端錢包；微節(jié)點(diǎn)通常為智能物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備，比如門禁卡等。

基于可驗(yàn)證隨機(jī)函數(shù)的拜占庭協(xié)商共識(shí)（BA-VRF）共識(shí)是一種基于可驗(yàn)證隨機(jī)函數(shù)（Verifiable Random Function，VRF）和 BA算法構(gòu)建的共識(shí)機(jī)制，該共識(shí)機(jī)制能夠隨機(jī)選出少量全節(jié)點(diǎn)作為公證節(jié)點(diǎn)，并確定公證節(jié)點(diǎn)的優(yōu)先級(jí)，主要用于監(jiān)督節(jié)點(diǎn)以及在交易不活躍時(shí)確認(rèn)交易。

此外，InterValue還準(zhǔn)備在智能合約和匿名機(jī)制方面做提升。InterValue的風(fēng)險(xiǎn)點(diǎn)在于，其所設(shè)計(jì)的公鏈網(wǎng)絡(luò)采用了大量未完全成熟的新技術(shù)，Hashgraph技術(shù)描述非常強(qiáng)大，但Swirlds主要商業(yè)模式也是私鏈和聯(lián)盟鏈，仍未出現(xiàn)在開(kāi)源公鏈成熟運(yùn)行的情況。

開(kāi)發(fā)進(jìn)度方面，Barton Chao表示，InterValue在3月底完成了1.0版本的開(kāi)發(fā)，使用是單層DAG網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，目前正在開(kāi)發(fā)2.0版本計(jì)劃于8月前完成開(kāi)發(fā)。生態(tài)建設(shè)上已經(jīng)與約八個(gè)項(xiàng)目達(dá)成合作，涉及直播、游戲、商業(yè)數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)交易、基因數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)交易、不動(dòng)產(chǎn)流轉(zhuǎn)交易、藝術(shù)品交易等領(lǐng)域，InterValue團(tuán)隊(duì)也將開(kāi)發(fā)分布式存儲(chǔ)應(yīng)用。

InterValue去年年底完成來(lái)自起源資本的1000萬(wàn)人民幣融資。目前InterValue整個(gè)團(tuán)隊(duì)約52個(gè)人，此前已經(jīng)有深度學(xué)習(xí)與區(qū)塊鏈項(xiàng)目開(kāi)發(fā)經(jīng)驗(yàn)。CEO—?jiǎng)?chuàng)始人兼CEO Barton Chao曾從事P2P、密碼學(xué)、網(wǎng)絡(luò)安全、區(qū)塊鏈領(lǐng)域研究，曾策劃并開(kāi)發(fā)過(guò)多個(gè)區(qū)塊鏈相關(guān)項(xiàng)目。

我是Odaily星球日?qǐng)?bào)編輯盧曉明，探索真實(shí)區(qū)塊鏈，爆料、交流請(qǐng)加微信lohiuming，煩請(qǐng)備注姓名、單位、職務(wù)和事由。