ASH:Hashgraph：25萬TPS藍圖 是吹牛還是實力 ？_APH

作者|哈希派-LucyCheng

擴展性一直以來都是區塊鏈領域亟待解決的性能瓶頸——以太坊六年間先后提出超十種鏈上鏈下擴容路線，卻遲遲未能實現；號稱百萬TPS的EOS發布至今，測試網絡的交易處理速度才勉強到達萬級水平；而上線約20個月的閃電網絡不僅最大節點入不敷出，最近還遭遇漏洞危機……

當前主流區塊鏈網絡的TPS對照圖

為了提高網絡的交易處理速度，很多項目都曾經或者正在嘗試解決擴容性問題，Hashgraph也不例外。這個即將在今日開啟主網公測并于OKEx等主流交易所上線的項目宣稱，其測試網絡能夠表現出超25萬TPS的硬實力。

25萬TPS藍圖靠的是什么

25萬TPS意味著什么，2017年天貓雙11的交易峰值。雖然這個測試網絡的數據目前依舊存疑，但LoneStarDataTechnologies的SamUlrich告訴哈希派他們已經在Hashgraph上對其DApp進行測試，并表示，“如果將以太坊網絡比作ModelT的話，那Hashgraph應該就是2019的法拉利了”。

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與IOTA相似，為了實現這種企業級的吞吐量，Hashgraph采用了一種非鏈式的底層數據結構。但不同的是，Hashgraph用于存儲「事件」的數據層更為規整，并通過aBFT共識算法來保證所有人對整個賬本達成共識。

區塊鏈、Tangle結構、Hashgraph以及側鏈的數據結構比較

幣圈內懂點技術的人應該都知道，區塊鏈網絡內常用一種名為八卦協議的算法以實現節點間的信息同步問題；而Hashgraph的核心通信技術則是一種「八卦之再八卦協議」。形象來說，當Bob隨機找到Alice的八卦時，前者會將自己當前所知道的一切都原原本本的告訴Alice；然后Alice這里會出現一個被Bob加上時間戳以及簽名的新事件。這個新事件里面除了有新交易事務之外，還包含兩個指向父事件的哈希值，一個是Alice自己生成最新事件，另一個是則是Alice從Bob上接收到的最新事件。然后這些信息就會像八卦一樣，在整個網絡內迅速兩兩傳開，直至所有節點都獲得相同的信息。不過值得關注的是，這種方法只能保證在最終某個時刻內，所有節點一直對某個時間點前所有的歷史達成一致。

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圖片源自：鯨準區塊鏈

鑒于每個參與者都有一條自己的數據鏈，同時鏈上的每個事件都引用了別的參與者的鏈上事件信息，Hashgraph使用了一種「見證即投票」的虛擬投票機制對交易歷史進行排序。所謂虛擬投票指的是，對某一事件達成共識的時候不需要大規模的消息通信，每個節點可根據自己的完整網絡歷史獨立執行投票算法，并且所有節點都能得出相同的共識結果。簡單來說，Hashgraph共識算法的邏輯就是，假設絕大多數參與者都是好人，那么當交易被足夠多人見證以后，就可以沉淀為無法改變的共識。

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相較于傳統的BTF算法，Hashgraph最大的優勢在于，N個網絡參與者只需要每人發送log條信息便能完成一輪投票；而同樣的操作在普通BFT算法內，則需要發送N-1條信息才能完成。如果從這一角度出發，Hashgraph的通信確實比傳統拜占庭容錯算法更為節約，從而實現更為高速的網絡處理速度。

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沒有十全十美，總得有犧牲

不過根據區塊鏈不可能三角理論，系統必然會以部分的犧牲為代價換取另一項指標的提升；而這種矛盾在Hashgraph內亦同樣存在。

雖說從傳送信息的條數出發，Hashgraph的通信比傳統BFT更少；但目前仍未有資料明確說明Hashgraph信息傳輸過程中，Alice究竟需要給Bob傳遞多少信息。按照2016年Baird關于哈希圖論文的說法，“…Alicewillchooseanothermemberatrandom,suchasBob,andthenAlicewilltellBoballoftheinformationsheknowssofar”，Alice似乎要將自己以往所有知道的信息都告訴Bob。而即便無需將整個賬本的歷史都放到該條信息內，每次通信只需同步新八卦，那么每條信息的長度依然會達到參與者人數的線性量級。所以從某種意義上來說，Hashgraph與傳統BFT之間，只是少量多次與少次多量的區別。

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注：HederaHashgraph在其白皮書上寫道，其網絡即使不分片也可達到近50萬TPS的水平。如果每筆交易按照250字節計算，僅僅是同步交易就需要500000×250=125000000B/s=125MB/s。

拋開這個不確定因素不說，單是數十萬TPS帶來的寬帶就不是普通節點所能輕松支持的。以現在典型的機器配置為例，單核CPU每秒鐘也就能驗證幾千筆交易的簽名，而EOS超級節點在峰值時處理的交易數量也不過每秒四千筆左右。也就是說，即便Hashgraph有數十萬交易每秒的流量，也只有銀行級或者說企業級的硬件才能支撐其運行；而有趣的是，當前Hashgraph的共識網絡確實如聯盟鏈般存在。

從今年2月至今，Hashgraph已經先后公布了包括IBM、德國電信DeutscheTelekom、巴?電商平臺MagazineLuiza等等在內的39個理事會成員；并表示主網啟動初期將由理事會負責運行節點，以確保網絡穩定。雖說主網上線之后，Hashgraph會逐漸開放網絡的準入，讓任何人都能參與網絡的運行；但就如上面所說，對于普通節點運行者來說，處理賬本上的數據、維護八卦圖以及虛擬投票機制就不是一筆小的開銷。況且按照Hashgraph目前的說法，節點運行者似乎不會因為運行節點而獲得獎勵。

注：HederaHashgraph團隊在接受采訪時表示，理事會成員不會因為他們為系統付出努力而獲得獎勵；但他們得到了指導網絡發展未來的能力。

聯盟鏈or公鏈？

超高交易處理速度、大公司節點運營、開源但不是全開放式協議……從目前哈希圖的結構組成以及發展規模來看，Hashgraph和以太坊還有EOS這些公鏈似乎不在一個賽道上；他的表現更像是對標商業領域的企業聯盟鏈。

雖然SamUlrich在接受采訪時也表示，Hashgraph不是為大公司而專門建立的技術，只是因為它們對于網絡規模的考慮讓其受到企業的青睞而已；但單單是Hashgraph技術已被Swirds公司申請專利這一點，或許就會讓不少普通開發者望而卻步。直白點說，被不少人認為是第三代分布式賬本技術的Hashgraph，如果未來未能吸引普通節點運行者以及DApp開發者的參與，公鏈發展之路將流于空談，并在長時間內以聯盟鏈的形式存在。

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