欢迎加入我们的人工智能行业交流QQ群626784247。也可以关注我们的微信公众号。psb.jpg 专访阿里云量子技术首席科学家施尧耘:量子计算前途辉煌而任重道远 AI资讯 第1张 区块链的“孪生姐妹”——Tangle AI教程

原文:Blockchain and IoT: A Conversation with Dominik Schiener of the IOTA Foundation 
译者:蒋春华 
区块链领域投稿、文章纠错或技术交流,请联系微信 jiaweidi1214

IBM曾在其具有里程碑式意义的研究报告《设备民主》中指出:未来几年中,当相互连接的物联网设备数量从几十上百亿逐步增长到成千上万亿级别的时候,物联网的发展将遇到连接成本、网络信任,以及基于互联设备之上被割裂的商业模式等一系列挑战,这些挑战将阻碍物联网的创新发展。

同时报告也指出,用区块链的思想和技术作为一个整体框架处理物联网设备之间的交易以及协调各设备相互之间的运作,将可以形成一个民主化的“去中心化自治网络”。

自从这份报告发布以来,区块链和物联网技术之间相互结合的创新持续不断地发展。期间,IBM提出了ADEPT概念,例如Filament、Skuchain、Ledger这样的初创企业也在尝试使用去中心化的分布账本来连接工业设备和将供应链数字化。

去年6月,主研区块链技术和物联网的组织IOTA 基金会开发了一种机器与机器之间进行交易的新框架,并且发布了加密货币网络 Tangle。 IOTA是为物联网(IoT)而设计的一种革命性的新型交易结算和数据转移层,IOTA是平台本身的名称,Tangle(缠绕)是分类帐结构的名称,IOTA与Tangle的关系就像比特币或以太坊与区块链的关系。

本文将讲述Tangle的诞生,创新以及Tangle和区块链的区别。

Tangle的诞生和创新

2015年,IOTA基金会启动了一个名为Jinn的硬件开发项目,计划开发一款用于边缘和雾计算环境的微处理器,赋予设备之间能够在本地处理数据的能力,实现设备之间交易的机器经济,但当时的去中心化区块链解决方案面临一些问题:

公共区块链上的交易数量有限导致了可伸缩问题,且交易费也在一直增加,使得小型交易的成本太高。总的来说,区块链还没有准备好用于企业用例的生产。

基于此,IOTA团队开始自己动手做,从而诞生了后来的Tangle。

tangle解决了这两方面的问题:

  • 降低成本。区块链中的验证人需要运行他们昂贵的耗电设备,在必须验证之前,只有一定数量的交易适合每个区块,这意味着验证者选择包含费用最高的交易,例如微交易在区块链中是不可能的。然而,在Tangle中,由于不存在区块,因此没有区块大小的限制,并且网络固有验证,你不用给任何人报酬,这意味着你可以执行微交易甚至纳米交易。如果你发送0.1分给某人,他们就会收到0.1分。

  • 增加扩展性。因为仅有有限数量的交易可以立即进入区块,最终以区块的阻塞而结束。如果区块规模允许,你可以得到许多验证交易。所以如果有很多用户立即使用它,最终会出现需要数小时才能清除交易的拥堵网络。在比特币中,每秒交易量为7个,与集中支付处理器相比,每秒钟绝对没有7个交易量。在Tangle中没有任何区块,你可以在任何时候想进入网络时添加一个交易,并且网络中的其他用户会验证它。没有拥堵的网络,因此在拓展性原则上,Tangle是不受限制的,用户越多,验证者越多。

Tangle和区块链有哪些不同?

IOTA Tangle不是区块链结构(既没有区块也没有链),但仍然是分布式数据库和P2P网络,它依赖于一个共识机制。

  • 数据结构不同。 Tangle(缠结)基于定向非循环图的(DAG),而不是一种连续的链式架构,定期添加区块。通过DAG,IOTA能够实现较高的交易吞吐量(通过平行验证),并且不收取交易手续费。随着Tangle的不断发展,越来越多的参与者都将发起交易,整个系统也会变得越来越安全和快速,确认时间会缩短,交易也完成的越来越快。

    但目前Tangle网络中并没有那么多节点,IOTA开发了一个控制器,是一个简单的协调器,有助于确认交易。Tangle背后的主要假设是,它是一个足够大的网络,以确保安全,但目前还处在引导阶段。

  • 共识机制创新。区块链共识是通过一个非常严格的机制完成的,区块链中添加下一个区块需要多方进行竞争,并获取区块奖励或交易手续费。正因如此,共识和交易分成是分离开的,并且由网络的一小部分人来完成,通常会设置较高门槛(就像比特币一样),这样会导致进一步的中心化。

    在IOTA系统中,共识机制不再采用网络中的一个子集(如矿工)去专门负责维护共识,而是全网所有的参与者(比如需要交易的设备)都进行网络交易的验证工作。IOTA中共识机制与交易过程是一体的:它是其内生的组成部分,可以使IOTA在没有任何交易费用的情况下进行扩展。

通常,在区块链系统中,因为需要向矿工支付报酬,因此形成了交易费,但在Tangle系统中,网络中的每个有效节点都可以有效地对交易进行验证,因此没有人付交易费。在某种程度上,补偿不是基于系统的运作方式,而是基于基金会对全网使用的推动。与此同时,Tangle开发人员的报酬是由基金会提供的。

目前IOTA可以很好的做两件事:交易结算(尤其是微支付)和数据完整性。通过这两个功能衍生出的大部分用例都是很有意义的,而且大多数情况下只能通过IOTA来实现。

IOTA为物联网设计,支持分区容忍,这意味着它不需要一个普遍存在的网络协议,可以拥有集群、网状网络。因此将来能够有使用4G的设备或是使用Sigfox的设备加入。

Tangle的第一个案例集中在传感器的数据市场,已经有多家大型企业参与其中。IOTA对此的想法是:任何传感器都能够在市场上销售它的数据。由于物联网是基于微支付的,IOTA希望展示这种微支付和机器经济环境中的商业模式:任何人都可以通过支付很少的钱购买传感器的数据。