底层设施的不完善限制了区块链行业的发展，在公链层面，目前主要问题就是要解决性能与安全/去中心化之间的矛盾。

我此前报道过一系列的公链项目，各公链提高性能的方式不同：EOS通过多链并行与多线程合约的方式解决；Achain想通过多链并行的方式解决；TrustNote想通过采用有向无环图这种新的数据结构解决；IFMChain尝试通过改变打块机制解决；QuarkChain认为分片是关键；超脑链Ultrain和初链TrueChain则希望通过共识机制解决，前者使用随机可信证明机制（R-POS），后者使用混合共识机制；HPB（High-performance Blockchain，芯链）则提出了软硬一体的解决方案。

今天要介绍的InterValue，则希望利用DAG底层数据结构和网络分层的结构，提升整体公链的处理速度。

在底层数据结构上，InterValue的项目发起人Barton Chao告诉星球日报，InterValue准备采用的是基于 HashGraph 的增强 DAG 数据结构。我曾经介绍过有向无环图（Directed Acyclic Graph， DAG）这种数据结构，比较早构建出DAG公有链的是IOTA 和 Byteball，大多数的DAG链都是基于它们做改进。

表2-1 与其他DAG区块链的对比

在该结构中，交易信息被封装成一个个单元（Unit），单元与单元之间相互连接组合成一个 DAG 图。新单元可以选择连接到任意一个或多个旧单元，通过新交易验证并引用旧交易完成验证，简称“DAG共识”。最后，对DAG上的所有交易全排序，变成一个类似于区块链的结构。

InterValue认为，由于单元可以连接到任意一个或多个之前的单元，不需要为共识问题付出更多的计算成本和时间成本，也不必等待节点之间数据强同步，甚至没有多个数据单元拼装区块的概念，因此可以极大提高交易的并发量，并把确认时间降低到最小。

 HashGraph 则是有向无环图（DAG）的一种，采用柱状的交易事件排序机制。根据InterValue白皮书，其记录了全网所有节点以什么样的顺序给其他节点发送了什么数据，每个节点都在内存里有下图那样一个HashNet的拷贝。每个节点（下图的A、B、C、D、E）拥有一个放置顶点vertex(也叫 event，事件)的柱子。最新发生的事件，会记录在图顶部。

根据公开资料，Hashgraph技术由 Swirlds团队提出， 已有的HashGraph共识算法使用Gossip网络（通过Gossip about Gossip互相传播协议通讯）和虚拟投票（Virtual Voting）策略更快实现共识。

InterValue的另一特点是将网络分层。Barton Chao介绍，InterValue 的共识机制为 HashNet 的 DAG 共识与 BA-VRF 共识机制相结合的双层共识机制。 

HashNet 是InterValue基于 HashGraph提出的共识机制，采用双层 Gossip 拓扑网络结构。InterValue将整个网络分为两层，分别是主网和子网，均通过 HashGraph 达成共识。子网内节点称为局部全节点（local full node），负责子网内部的交易确认和验证，维护子网内部交易一致性；主网由全节点组成，接收下层网络内部节点的交易数据和跨子网交易数据，负责同步信息的责任节点从局部全节点中随机产生。如此一来，子网内部的交易只需要在子网内部确认，从而提升交易确认速度。

 SHAPE  \* MERGEFORMAT

基于双层Gossip的HashNet共识框架

根据InterValue白皮书，全节点将通过 DPOS 的方式选举，Barton Chao透露全节点数量设计在100个；局部全节点加入后则综合考虑其Token 数量、处理能力、带宽、在线时长等因素，并设置一定退出机制。另外还有两类节点，轻节点通常为轻量级客户端钱包；微节点通常为智能物联网设备，比如门禁卡等。

基于可验证随机函数的拜占庭协商共识（BA-VRF）共识是一种基于可验证随机函数（Verifiable Random Function，VRF）和 BA算法构建的共识机制，该共识机制能够随机选出少量全节点作为公证节点，并确定公证节点的优先级，主要用于监督节点以及在交易不活跃时确认交易。

此外，InterValue还准备在智能合约和匿名机制方面做提升。InterValue的风险点在于，其所设计的公链网络采用了大量未完全成熟的新技术，Hashgraph技术描述非常强大，但Swirlds主要商业模式也是私链和联盟链，仍未出现在开源公链成熟运行的情况。

开发进度方面，Barton Chao表示，InterValue在3月底完成了1.0版本的开发，使用是单层DAG网络结构，目前正在开发2.0版本计划于8月前完成开发。生态建设上已经与约八个项目达成合作，涉及直播、游戏、商业数据流转交易、基因数据流转交易、不动产流转交易、艺术品交易等领域，InterValue团队也将开发分布式存储应用。

InterValue去年年底完成来自起源资本的1000万人民币融资。目前InterValue整个团队约52个人，此前已经有深度学习与区块链项目开发经验。CEO—创始人兼CEO Barton Chao曾从事P2P、密码学、网络安全、区块链领域研究，曾策划并开发过多个区块链相关项目。

我是Odaily星球日报编辑卢晓明，探索真实区块链，爆料、交流请加微信lohiuming，烦请备注姓名、单位、职务和事由。