在分布式系统的世界中，达成共识是构建可信数字社区的核心挑战。Hashgraph作为一种创新的共识算法与数据结构，以其高速、公平和安全的特性，为这一挑战提供了全新的解决方案。它能够在成员间无需完全信任的前提下，高效地建立共识，间接培育出一个可靠的协作环境。
值得一提的是，Hashgraph共识算法及相关平台代码已在Apache 2.0开源协议下公开，确保了技术的透明性与可验证性。
性能优势
低成本运行
Hashgraph显著降低了参与共识过程的成本。它摒弃了传统区块链中常见的工作量证明（PoW）机制，这意味着节点运营者无需购置昂贵专业的矿机设备，仅需使用普通且成本低廉的硬件即可参与网络。这种设计实现了100%的资源效率，将所有计算能力都用于达成共识，避免了无谓的能源消耗。
高效率运作
在分布式账本领域，“效率”常特指避免资源浪费。在区块链中，矿工可能花费大量算力挖出的区块最终因分叉而被废弃，成为“孤块”。而Hashgraph则确保了类似的数据单元永远不会过时。此外，其在带宽利用上同样高效。系统所需的带宽仅略高于单纯广播交易信息的最低需求，投票共识过程无需额外发送消息，极大提升了网络利用率。
高吞吐量
Hashgraph的处理速度极快，其吞吐量理论上仅受网络带宽的限制。如果每个节点都具备足够的带宽来上传和下载一定数量的交易，那么整个系统就能处理接近该数量的交易。即便是普通的家庭互联网连接，也足以处理全球VISA网络级别的交易量。
卓越的状态效率
一个事件发生后，社区内所有成员能在几秒钟内以100%的确定性确认其在历史中的位置，并且明确知道其他成员也知晓这一点。此后，节点可以仅应用交易的结果（如更新账户余额），并根据需要选择是否丢弃历史交易数据。在一个极简的加密货币系统中，每个成员只需存储非空账户的当前余额，而无需保存自创世以来的全部交易历史，极大减轻了存储压力。
安全保障
异步拜占庭容错
Hashgraph共识算法具备异步拜占庭容错（aBFT）能力。这意味着，任何单个或一小群成员都无法阻止整个社区达成共识，也无法在共识形成后对其进行篡改。每个成员最终都会明确知晓共识已经达成。
这与区块链有本质区别。区块链仅提供概率最终性（最终确定性随时间的推移而增加），无法保证拜占庭协议，且难以自动处理网络分区问题。例如，若一群矿工与互联网隔离，可能导致多条链同时增长，从而出现交易顺序冲突。
Hashgraph所达到的是最强形式的拜占庭容错。它即使在恶意攻击者能够控制网络、随意删除或延迟消息的极端异步环境下，只要超过2/3的节点诚实地遵循协议，并且消息最终能够通过网络传递，就能确保达成共识。
ACID合规性
当Hashgraph被用作分布式数据库时，它完全符合ACID（原子性、一致性、隔离性、持久性）标准。节点社区首先就交易发生的顺序达成共识，随后每个节点按此共识顺序将交易提交到其本地数据库。如果每个本地数据库都具备ACID特性，那么整个社区就共同维护了一个具备相同特性的分布式数据库。区块链由于无法确知共识达成的确切时刻，因此难以满足ACID要求。
抵抗分布式拒绝服务攻击
在分布式拒绝服务（DDoS）攻击中，攻击者会向网络中的诚实节点 Flood 大量无效消息，使其无法执行正常任务，从而可能破坏共识的形成。
Hashgraph对此具有高度的韧性，因为它没有赋予任何单个或少数节点在共识过程中的特殊权利或责任。攻击者或许能暂时瘫痪某个节点，但整个社区仍能正常运作。若要瘫痪整个系统，则需要同时攻击大量节点，这无疑困难得多。一些基于领导者或轮询机制的替代方案极易受到DDoS攻击（攻击者只需持续攻击当前的领导者即可冻结全网），而Hashgraph在避免工作量证明消耗的同时，也成功规避了这一问题。
公平性体现
Hashgraph的公平性源于其没有领导者或矿工拥有决定交易时间戳的特殊权限。共识时间戳通过节点集体民主投票的过程计算得出，主要体现在三个方面。
公平访问
任何个体都无法阻止或显著延迟一笔交易进入系统。即使存在少数恶意节点试图拦截某笔交易， gossip协议的随机性也将确保交易信息能绕过障碍，传播到网络的其他部分。
公平时间戳
每笔交易被赋予的共识时间戳，反映了网络中大多数成员接收到它的时间。这个时间戳是“公平的”，因为恶意节点很难使其严重偏离真实时间。时间戳取的是所有节点首次通过gossip收到该交易时间的中位数。只要超过2/3的参与成员是诚实的且其系统时钟可靠，那么最终的时间戳就是可信且抗操纵的。
这对于有严格时间约束的应用（如必须在特定时间前执行某些法律义务）至关重要。区块链的区块时间戳仅反映了打包该区块的矿工的单一时钟。
公平交易顺序
交易根据其共识时间戳进行排序。既然时间戳是公平的，由此产生的顺序自然也是公平的。这在诸如金融市场等场景中极为关键。例如，Alice和Bob同时以相同价格竞购同一支股票的最后一手，在Hashgraph中，无人能不当影响这笔交易的共识顺序。Alice所能做的最佳努力是提升自己的网络连接质量，让她的交易比Bob的更早到达大多数节点——这是一种公平的竞争方式。
常见问题
Q1: Hashgraph与区块链的最大区别是什么？
A: 核心区别在于共识机制。Hashgraph采用基于gossip的异步拜占庭容错（aBFT）共识，无需挖矿，效率更高、能耗更低，并能提供绝对的交易最终性。而区块链（如比特币）依赖工作量证明（PoW）或类似的竞争机制，存在概率最终性和资源消耗问题。
Q2: Hashgraph真的能达到VISA级别的吞吐量吗？
A: 理论上可以。其吞吐量上限主要由网络带宽决定。在具备足够带宽的节点网络支持下，Hashgraph的处理速度确实有望应对极高频率的交易，但实际性能还需考虑具体网络环境和实现细节。
Q3: 什么是异步拜占庭容错（aBFT）？为什么它很重要？
A: aBFT是分布式系统中最高级别的安全保证。它意味着即使在最恶劣的网络条件下（如消息被恶意延迟、丢失或重复），只要超过2/3的节点是诚实的，网络就一定能达成共识且无法被篡改。这为关键应用提供了极强的安全性和可靠性。
Q4: 普通用户能否参与Hashgraph网络？
A: 这取决于具体网络的参与规则。由于Hashgraph无需昂贵的挖矿设备，理论上硬件门槛更低。但成为共识节点通常需要经过许可或满足特定网络的质押要求，并非完全无许可开放。
Q5: Hashgraph的公平时间戳是如何防止篡改的？
A: 它采用民主化的 median 机制。网络为交易分配的时间戳是众多节点报告接收时间的中位数。少数恶意节点即使提供错误时间，也很难改变中位数的结果，从而保证了时间戳的客观性和抗操纵性。
Q6: Hashgraph适用于哪些场景？
A: 其高吞吐、低延迟、公平排序和强安全性的特点，使其非常适合金融交易、供应链溯源、游戏、分布式数据库、以及任何需要可信、高效共识的分布式应用场景。