区块链数据结构有向图
『壹』 区块链原理是什么
使看到一些争论区块链定义的回答， 突然意识到自己这篇解释原理的回答其实是一直是对着比特币撸的， 介于区块链的定义业界并没有一个特别明确和唯一的回答， 这里先给出个人根据所读论文而总结出的“区块链”应有特质：
1.用了具有 "哈希链" (下文有解释) 形式的数据结构保存基础数据
2.有多个结点参与系统运行（分布式）
3.通过一定的协议或算法对于基础数据的一致性达成共识（共识协议/算法）。
介于比特币目前是区块链最典型且最有影响力的应用之一， 理解比特币如何使用区块链后， 再去理解其他形式各样的区块链应用就会容易很多。
『贰』 有谁知道能解释一下有向无环图(DAG)么怎么用程序做出来，及怎么应用到经济学实证上
我们说区块链目前还不成熟，有各种各样的问题，比如说处理速度慢、手续费高昂、存在安全隐患等等，这些都是用户最直观的体验，体验不是太好。区块链还有一个问题，那就是高并发问题。
高并发问题是怎么回事呢，我们简单说一下。高并发是计算机领域的问题，简单来讲，高并发问题就是系统无法顺利同时运行多个任务。
很多任务同时运行，一大堆用户涌进来，系统承受不住这么多的任务，会出现高并发问题，你的系统就卡住了，就好比春运时候，12306系统总是卡住，有可能就是高并发问题造成的。
传统互联网尚且存在高并发问题，区块链网络自然也存在这个问题，毕竟区块链的成熟程度比起传统互联网，还有很大的差距。但是，如果没有安全、可靠和高效的公链，整个区块链产业的发展都将受到严重制约，应用落地也是空谈。
在这种背景下，DAG 技术就被提出来了，DAG 的全称是“Directed Acyclic Graph”，中文翻译为“有向无环图”。
DAG有向无环图是怎么回事呢，它到底能起到什么作用呢？我们下面解释一下。
一、DAG：一个新型的数据结构
DAG，中文名字叫“有向无环图”，从字面意思看，“有向"就是说它是有方向的，
“无环”就是说它是没有环路的、不能形成闭环的。所以，DAG其实是一种新型的数据结构，这个数据结构是有方向的，同时又是不能形成闭环的。
传统区块来讲，我们总是以“区块”为单位，一个区块里往往包含了多笔交易信息。而在DAG中，没有区块的概念，而是以“单元”为单位，每个单元记录的是单个用户的交易，组成的单元不是区块，而是一笔笔的交易，这样一来，可以省去打包出块的时间。
简单来说，区块链和DAG有向无环图最大的区别就是：区块链是一个接一个的区块来存储和验证交易的分布式账本，而DAG则是把每笔交易都看成一个区块，每一笔交易都可以链接到多个先前的交易来进行验证。
二、DAG 的工作原理
传统区块链上，就拿比特币来讲，它是单链式的结构，区块与区块之间按照时间戳的先后顺序排列开来（如图一），数据记录在一条主链上。用不太恰当的比喻来讲，这个
“单链式”结构是一条一字排列的链。
区块链只有一条单链，打包出块就无法并发执行。新的区块会加入到原先的最长链之上，所有节点都以最长链为准，继续按照时间戳的顺序无限蔓延下去。而对于DAG来讲，每个新加入的单元，不仅只加入到最长链的一个单元，还要加入到之前所有的单元（如图二）。
举个例子：假设我发布了一个新的交易，此时DAG结构已经有2个有效的交易单元，那么我的交易单元会主动同时链接到前面的2个之中，去验证并确认，直到链接到创世单元，而且，上一个单元的哈希会包含到自己的单元里面。
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，极大地提高扩展性。
依据DAG有向无环图，每一笔交易都直接参与了维护全网。当交易发起后，直接广播全网，跳过矿工打包区块阶段，这样就省去了打包交易出块的时间，提升了区块链处理交易的效率。
随着时间递增，所有交易的区块链相互连接，形成图状结构，如果要更改数据，那就不仅仅是几个区块的问题了，而是整个区块图的数据更改。DAG这个模式相比来说，要进行的复杂度更高，更难以被更改。
总结一下，DAG作为一种新型的去中心化数据结构，它属于广义区块链的一种，具备去中心化的属性，但是二者的不同之处在于：
区块链组成单元是Block（区块），DAG组成单元是TX（交易）。
区块链是单线程，DAG是多线程。
区块链所有交易记录记在同一个区块中，DAG每笔交易单独记录在每笔交易中。
区块链需要矿工，DAG不需要矿工。
三、 DAG 的代表：IOTA
DAG当前的代表项目，最知名的无疑就是 IOTA。可以说，正是因为IOTA这个币种在 2017年下半年冲进市值排行第四位，才使人们真正认识到了它的底层技术：DAG有向无环图。
IOTA在DAG有向无环图的基础上提出了“缠结”概念，在IOTA里面，没有区块的概念，共识的最小单位是交易。每一个交易都会引用过去的两条交易记录哈希，这样前一交易会证明过去两条交易的合法性，间接证明之前所有交易的合法性。这样一来， 就不再需要传统区块链中的矿工这样少量节点来验证交易、打包区块，从而提升效率，节省交易费用。
四、 DAG 的现状
尽管理论上来讲，DAG有向无环图能够弥补传统区块链的一些弊端，但是目前并不成熟，应用到数字货币领域的时间也比较短，还比较年轻 。
它没有像比特币那般经过长达10年的时间来验证整个系统的安全性，也没有像以太坊那般实现了广泛的应用场景。不过，现在有些声音提出要采用“传统区块链+DAG”的数据结构，但是还没有非常突出的案例，这里就不多说了。
总结一下，本节我们介绍了区块链的衍生技术：DAG有向无环图，这是一种全新的数据结构，可以对区块链处理交易的效率、并发力达到显著的提升。
『叁』 区块链技术中的哈希算法是什么
1.1. 简介
计算机行业从业者对哈希这个词应该非常熟悉，哈希能够实现数据从一个维度向另一个维度的映射，通常使用哈希函数实现这种映射。通常业界使用y = hash(x)的方式进行表示，该哈希函数实现对x进行运算计算出一个哈希值y。
区块链中哈希函数特性：
函数参数为string类型；
固定大小输出；
计算高效；
collision-free 即冲突概率小：x != y => hash(x) != hash(y)
隐藏原始信息：例如区块链中各个节点之间对交易的验证只需要验证交易的信息熵，而不需要对原始信息进行比对，节点间不需要传输交易的原始数据只传输交易的哈希即可，常见算法有SHA系列和MD5等算法
1.2. 哈希的用法
哈希在区块链中用处广泛，其一我们称之为哈希指针（Hash Pointer）
哈希指针是指该变量的值是通过实际数据计算出来的且指向实际的数据所在位置，即其既可以表示实际数据内容又可以表示实际数据的存储位置。下图为Hash Pointer的示意图
『肆』 区块链技术框架有哪些
当前主流的区块链架构包含六个层级：网络层、数据层、共识层、激励层、合约层和应用层。图中将数据层和网络层的位置进行了对调，主要用途将在下一节中详述。
网络层：区块链网络本质是一个P2P（Peer-to-peer点对点）的网络，网络中的资源和服务分散在所有节点上，信息的传输和服务的实现都直接在节点之间进行，可以无需中间环节和服务器的介入。每一个节点既接收信息，也产生信息，节点之间通过维护一个共同的区块链来同步信息，当一个节点创造出新的区块后便以广播的形式通知其他节点，其他节点收到信息后对该区块进行验证，并在该区块的基础上去创建新的区块，从而达到全网共同维护一个底层账本的作用。所以网络层会涉及到P2P网络，传播机制，验证机制等的设计，显而易见，这些设计都能影响到区块信息的确认速度，网络层可以作为区块链技术可扩展方案中的一个研究方向；
数据层：区块链的底层数据是一个区块+链表的数据结构，它包括数据区块、链式结构、时间戳、哈希函数、Merkle树、非对称加密等设计。其中数据区块、链式结构都可作为区块链技术可扩展方案对数据层研究时的改进方向。
共识层：它是让高度分散的节点对区块数据的有效性达到快速共识的基础，主要的共识机制有POW（Proof Of Work工作量证明机制），POS（Proof of Stake权益证明机制），DPOS（Delegated Proof of Stake委托权益证明机制）和PBFT（Practical Byzantine Fault Tolerance实用拜占庭容错）等，它们一直是区块链技术可扩展方案中的重头戏。
激励层：它是大家常说的挖矿机制，用来设计一定的经济激励模型，鼓励节点来参与区块链的安全验证工作，包括发行机制，分配机制的设计等。这个层级的改进貌似与区块链可扩展并无直接联系。
合约层：主要是指各种脚本代码、算法机制以及智能合约等。第一代区块链严格讲这一层是缺失的，所以它们只能进行交易，而无法用于其他的领域或是进行其他的逻辑处理，合约层的出现，使得在其他领域使用区块链成为了现实，以太坊中这部分包括了EVM(以太坊虚拟机)和智能合约两部分。这个层级的改进貌似给区块链可扩展提供了潜在的新方向，但结构上来看貌似并无直接联系
应用层：它是区块链的展示层，包括各种应用场景和案例。如以太坊使用的是truffle和web3-js.区块链的应用层可以是移动端，web端，或是是融合进现有的服务器，把当前的业务服务器当成应用层。这个层级的改进貌似也给区块链可扩展提供了潜在的新方向，但结构上来看貌似并无直接联系。
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『伍』 区块链信息越来越大怎么办
区块链网络信息增加势必需要扩容，但并不仅仅局限在BTC一条公链上，无论哪条公链发展到一定阶段都需要有扩容技术支持网络，因此，可以说扩容是区块链方案落地的必备环节。
区块链扩容是大势所趋，但在具体操作上存在分歧，针对区块链架构的不同层次，业内已提出多套扩容解决方案：一是针对区块链数据底层，优化数据传输协议，不改变区块链的上层架构，提升可拓展性，如区块链0层扩容方案Bloxroute；二是针对区块链基础协议，改变数据结构、共识算法提升延展性，例如DAG（有向无环图）、分片、DPOS算法等；三是针对应用层面，如侧链、子链、状态通道-闪电网络等方案，将部分链上交易转移到链下执行，减轻链上处理压力，提升整体效率。
『陆』 什么是数据区块链(BlockChain)
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。区块链（Blockchain），是比特币的一个重要概念，
它本质上是一个去中心化的数据库，同时作为比特币的底层技术，是一串使用密码学方法相关联产生的数据块，每一个数据块中包含了一批次比特币网络交易的信息，用于验证其信息的有效性（防伪）和生成下一个区块。
(6)区块链数据结构有向图扩展阅读
大多区块链公链受到了扩展性的限制。区块链技术最大的特征就是去中心化，这就要求网络中的所有账本都需要处理记账流程。分布式记账的安全性高，误操作率低，还具有政治中立性和正确性。
但是区块链技术在拥抱了这些特性的同时，牺牲掉了扩展性，无法满足个性化监管，在保护数据隐私方面略显不足。而且，随着的账本数量的增长，交互延迟会呈指数式增长，也就是说区块链网络中的账本越多延迟就会越高。
『柒』 区块链数据的价值体现方式
区块链数据的价值体现方式
很多人在提到大数据的时候，都会提到这样一个观点：数据即价值。宏观的来看这个论点，没什么问题。然而，我们如果回溯一下这个观点的论证过程，就会发现一些有意思的事情。
信息本身不具备直接变现的能力，信息的价值是在使用中得到体现的。一般人们在论证大数据的价值时，使用的逻辑是：“企业如果想要在竞争中保持不败，那么就需要在数据的收集和处理上不断努力，更多的收集数据和更好的分析数据，以更多的信息支撑来创新商业模式及准确的商业决策。”
从这个论证过程，我们就可以看到，实质上“数据即价值”是由“信息不对称”推导得来的。从股市上的很多例子我们就可以看出，如果一个上市公司在休市期间出了严重的问题，并且这个信息被所有人知道，开市以后，公司股票就会直接大跌。
掌握这个信息的人，并没有实现数据变现。但如果这个信息只是极少数的人知道，那么，这个信息就具有极强的变现能力。
经济学有一个重要的前提基础：“稀缺产生交换，交换引发价值”这个论断同样适用于数据价值。如果数据稀缺并且数据有意义，那么它通常就能用来交换进而引发价值。
区块链上的数据具有公开透明的特性，因此，区块链上的数据并不具有稀缺性。如果从大数据的逻辑来看区块链上的数据，那么这些数据的价值就很低了。这是因为区块链的初衷从来都不是试图让单个个体受益，区块链是致力让所有参与者的整体受益。
区块链上的数据是公开透明并且不可篡改的，任何区块链的参与者都可以利用这些数据。正是由于这些特性，使得区块链“没有任何一个中心能够控制这个系统，数据一旦产生便不可更改。这产生了强大的信任，因此人们常说区块链是一台创造信任的机器。”
论证区块链上的数据的价值，正确的逻辑是：“由于区块链上的数据降低了整体行业的交易成本，这就是区块链上数据的价值体现。”
因此，我们说区块链上的数据价值更多体现为一种使用价值，而不是一种交换价值。使用价值高交换价值低的东西，通常都是一些人类生存所必须的基础物资，在经济学的很多理论中，都举“水”“空气”这些东西作为例子，来论证交换价值和使用价值之间的关系。基于这样的类比，我们可以得出结论：区块链也是一种底层的基础设施。
事实上，区块链和互联网是非常相似的，互联网作为信息社会底层的基础设施，上面承载了海量的财富和价值，但互联网核心路由器、核心网络上面的数据，人们很少去关注它。区块链也应如此，区块链技术将作为未来信用社会和价值互联网的底层基础设施，人们将更多关注在区块链的商业模式和具体应用上，区块链底层数据的形态和具体内容将不再得到大多数人的重视，而底层技术极大可能上将会趋于统一化。
『捌』 区块链技术上的节点是什么
节点就是各区块相连的地方，各区块需要链起来才有用。
最核心的解析：
一.透明性，二.开放性，三.信息不可篡改，四.去中心化，
五、详细的解析。
区块链是分布式数据存储、点对点传输、共识机制、加密算法等计算机技术的新型应用模式。所谓共识机制是区块链系统中实现不同节点之间建立信任、获取权益的数学算法。
1、狭义来讲，区块链是一种按照时间顺序将数据区块以顺序相连的方式组合成的一种链式数据结构， 并以密码学方式保证的不可篡改和不可伪造的分布式账本。
2、广义来讲，区块链技术是利用块链式数据结构来验证与存储数据、利用分布式节点共识算法来生成和更新数据、利用密码学的方式保证数据传输和访问的安全、利用由自动化脚本代码组成的智能合约来编程和操作数据的一种全新的分布式基础架构与计算方式。