Розуміння Спрямованих ациклічних графіків: Альтернативна структура для Блокчейну

Блокчейн революціонував фінанси, але екосистема криптовалют продовжує досліджувати нові архітектури, які виходять за межі традиційної моделі, що базується на ланцюгах. Серед цих інновацій орієнтований ациклічний граф (DAG) став привабливим підходом, який функціонує принципово інакше, ніж технологія блокчейн. Цей посібник розглядає механіку DAG, порівнює її з блокчейном, досліджує її реальні застосування та оцінює, чи представляє вона майбутнє технології розподіленого реєстру.

Як архітектура DAG відрізняється від блокчейну

Щоб зрозуміти DAG, розгляньте, як він структурує дані по-іншому, ніж блокчейн. У той час як блокчейн організовує транзакції в послідовні блоки, DAG використовує графічний підхід, що складається з вершин (кругів) та ребер (ліній). Кожна вершина представляє транзакцію, а напрямлені лінії показують відносини підтвердження між ними. Критично, ці з'єднання течуть лише в одному напрямку—вони ніколи не повертаються назад, отже, “ациклічний.”

Ця структурна різниця усуває фундаментальне вузьке місце: необхідність видобувати та створювати блоки. Замість того, щоб чекати на створення блоку, транзакції безпосередньо будуються одна на одну. Користувачі підтверджують попередні транзакції (, які називаються “порадами” ), перш ніж подати свої власні, які потім стають порадою для наступної транзакції. Це безперервне накопичення шар за шаром дозволяє мережі обробляти транзакції без традиційних часових обмежень блоків.

Система також включає механізми проти подвійного витрачання. Під час перевірки транзакцій вузли відстежують повний історичний шлях назад до генезис-транзакції, перевіряючи достатні баланси протягом усього процесу. Неправильні ланцюги транзакцій відхиляються, підтримуючи цілісність мережі, навіть якщо жодні майнери не контролюють процес.

Чому DAG приваблює криптоіндустрію

Переваги ефективності є суттєвими. Системи на основі DAG працюють без затримок у виробництві блоків, що означає необмежену пропускну спроможність транзакцій — за умови, що користувачі спочатку підтверджують попередні транзакції. Споживання енергії різко знижується, оскільки DAG не вимагає видобутку з підтвердженням роботи в такій ресурсомісткій манері, як блокчейн-мережі. Витрати на транзакції наближаються до нуля або залишаються мінімальними, що особливо вигідно для сценаріїв мікроплатежів, де комісії блокчейну перевищують саму плату.

Ці характеристики вирішують критичні проблеми: питання масштабованості, які турбують багато блокчейнів, занепокоєння щодо споживання енергії системами з доказом роботи та структури комісій, які роблять малі транзакції економічно недоцільними. Для фінансових застосувань, які націлені на Інтернет речей або подібні середовища з високим обсягом та низькою вартістю транзакцій, DAG пропонує теоретичні переваги, з якими блокчейн не може впоратися.

Проекти, що впроваджують технологію DAG

Незважаючи на теоретичні обіцянки, відносно мало проектів криптовалют зобов'язалися до архітектури DAG. IOTA (MIOTA), запущена в 2016 році, стала флагманським проектом DAG, представивши структуру, що називається Tangle—по суті, кілька взаємопов'язаних вузлів, які валідують транзакції. IOTA відома швидким розрахунком, надійними протоколами безпеки, збереженням цілісності даних і сильними заходами конфіденційності. Зокрема, кожен користувач бере участь у консенсусі, валідувавши транзакції, що створює органічну децентралізацію.

Nano (XNO) використовує гібридний підхід, поєднуючи принципи DAG з елементами блокчейну. Кожен користувач управляє своїм особистим блокчейном (, збереженим у їхньому гаманці), у той час як передача даних відбувається через мережу вузлів, схожу на DAG. Обидва учасники транзакції повинні підтвердити платежі, що дозволяє Nano досягати майже миттєвого врегулювання з нульовими комісіями та мінімальними енергетичними вимогами.

BlockDAG (BDAG) представляє ще одну реалізацію, що забезпечує енергоефективний майнінг за допомогою спеціалізованого обладнання та мобільних додатків. На відміну від чотирирічного графіка зменшення винагороди Bitcoin, токени BDAG зменшуються щорічно, відображаючи різні припущення щодо токеноміки.

Сили та обмеження систем DAG

Переваги включають швидкість транзакцій, що не обмежується часом блоків, усунення бар'єрів комісій за мікроплатежі, значно знижене енергоспоживання в порівнянні з блокчейнами на основі proof-of-work, та вищу масштабованість без обмежень пропускної спроможності, які переслідують традиційні ланцюги.

Недоліки залишаються значними. Багато протоколів DAG демонструють часткову централізацію на ранніх етапах, покладаючись на координуючі вузли або іншу сторонню інфраструктуру для запобігання мережевим атакам і прискорення зростання. Ця централізація суперечить децентралізованій етиці криптовалюти, навіть якщо розробники вважають це тимчасовим. Крім того, технологія DAG не досягла широкого впровадження або не продемонструвала життєздатність на масштабах, на яких працює блокчейн, що викликає питання про те, чи архітектурні переваги перетворюються на реальну стійкість.

Поточна реальність

DAG представляє собою дійсно інший підхід до проектування розподілених реєстрів з легітимними технічними перевагами. Однак він функціонує як спеціалізований інструмент, а не як заміна блокчейну. Технологія залишається відносно новою — обіцяє для специфічних випадків використання ( особливо для високооб'ємних, низьковартісних транзакцій ), але ще не доведена на підприємницькому рівні і все ще вирішує питання централізації.

Криптовалютна індустрія, ймовірно, побачить, як DAG і блокчейн співіснують, а не один замінює інший. Оскільки технологія DAG зріє та подолує поточні обмеження, можуть з'явитися нові застосування. Наразі усталена екосистема блокчейну, його рекорди безпеки та мережеві ефекти утримують його домінування, тоді як DAG знаходить свої ролі, де його характеристики — швидкість, мінімальні збори, енергоефективність — надають істотні переваги над традиційною архітектурою ланцюга.