序三

区块链技术起源于化名为“中本聪”（Satoshi Nakamoto）的学者在2008年发表的奠基性论文《比特币：一种点对点电子现金系统》。狭义来讲，区块链是一种将数据区块按时间顺序相连以组合成的块链式数据结构，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。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。区块链本身具备的分布式、去中心化、不可篡改和可编程特性，提供了不需要信任累积的信用建立范式，使得区块链技术成为全球关注的焦点。区块链技术被认为是继蒸汽机、电力、信息、互联网之后，第五种最有潜力引发生产关系颠覆性革命的技术。如果说，互联网带给我们的是信息自由传递，那么区块链将引领人类社会走进价值互联的全新时代。

如今的区块链技术已经发生了数次更新换代。

首先是区块链1.0——数字货币。2009年年初，比特币网络正式上线运行。作为一种虚拟货币系统，比特币的总量由网络共识协议限定，任何个人及机构都不能随意修改其中的供应量及交易记录。支撑比特币运行的区块链技术实际上是一种极其巧妙的分布式共享账本及点对点价值传输技术。

紧接着是区块链2.0——智能合约。2014年前后，业界开始认识到区块链技术的重要应用价值，并开始创建可共用的技术平台并向开发者提供BaaS（Blockchain as a Service）服务，从而极大地提高了交易速度，大大地降低了资源消耗。此时的区块链支持PoW、PoS和DPoS等多种共识算法。

再后来是区块链3.0——区块链应用延伸。由于块链式结构的固有缺陷，2015年后，以Byteball和IOTA等为代表的基于DAG数据结构的区块链技术兴起。区块链系统较之前更加高效，可扩展性以及互通性更强，并具有更好的用户体验。区块链应用也进一步延伸到医疗健康、IP版权、教育、物联网、共享经济、通信、社会管理、慈善公益、文化娱乐等更为广泛的领域。

再后来是区块链4.0——完善生态体系。基于HashNet数据结构的区块链4.0技术逐步受到业界的关注。

然而，至今为止区块链技术距离大规模应用的要求还有较大差距，尤其是区块链底层技术还没有获得突破，还存在许多技术难题亟待攻克。目前开展的各类区块链场景应用很大程度上根基不稳，难以发挥实际作用，因此迫切需要开展区块链底层基础设施研究，从而为各类区块链应用提供可靠支撑，推动区块链技术在各个行业的应用落地。

在这种背景下，以提供价值互联网基础设施为目标的InterValue应运而生。该项目全面解决了现有区块链基础设施普遍存在的交易拥堵、交易费用高、交易确认迟缓、交易匿名保护、跨链通信和多链融合能力弱、存储空间耗费巨大，以及抗量子攻击能力差等问题，权威实测达到百万量级TPS，达到世界顶尖水平，为区块链技术实用化和涌现现象级应用带来希望。

本书由InterValue核心团队成员在总结自己的实践和认识的基础上完成。本书围绕DAG区块链技术，从原理到实践展开。首先介绍了区块链基础以及DAG区块链入门知识；然后逐一介绍DAG区块链采用的共识机制、智能合约、密码学技术，逐个解析DAG区块链的成功案例，这些案例包括IOTA、Byteball和InterValue；最后，对DAG区块链安全、DAG区块链生态进行了讨论，对于DAG区块链的未来做了展望。

InterValue项目基于DAG数据结构。由于本书全体作者的工作背景都是长期与区块链和数字货币研究实战相关，本书又是作者们自己在成功推出权威实测达到百万量级TPS、达到全球顶尖水平的区块链基础设施的基础上，总结自己的实践写就的著作，所以一定能带给读者非同寻常的价值，可以为读者自己实战DAG引路护航。

国防科技大学计算机学院教授，湘潭大学信息工程学院教授

姜新文