Чи готова технологія DAG кинути виклик домінуванню Блокчейну?

Розповідь про технологію розподіленого реєстру значно змінилася з моменту виникнення Біткойна. Хоча блокчейн залишається стандартом галузі, зростаюча кількість розробників і проєктів досліджують альтернативну структуру: орієнтовані ациклічні графи, або DAG. Ця структура даних представляє собою принципово інший підхід до досягнення консенсусу та обробки транзакцій у мережах криптовалюти.

Розуміння архітектури DAG: Інший шлях вперед

Орієнтований ациклічний граф працює за відмінним принципом у порівнянні з традиційними системами блокчейн. Замість того щоб об'єднувати транзакції в окремі блоки, які формують послідовний ланцюг, DAG структурує транзакції як окремі вузли в графовій топології. Кожен вузол (, що представляє транзакцію ), з'єднується з попередніми вузлами через напрямлені зв'язки, створюючи те, що нагадує мережу транзакцій, а не лінійний ланцюг.

Термін “орієнтований” стосується однонаправленого потоку цих з'єднань, тоді як “ациклічний” підкреслює, що шляхи ніколи не повертаються до самих себе. Ця структурна різниця приносить значні переваги в перевірці транзакцій. Коли користувачі подають нову транзакцію, вони спочатку повинні підтвердити дві або більше попередніх транзакцій—які називаються “по́дами”—перш ніж їхня власна транзакція отримує статус підтвердження. Після підтвердження їхня транзакція стає новою подою, що чекає на підтвердження від наступних транзакцій.

Цей механізм валідації створює безперервний ефект нашарування. Замість того, щоб чекати, поки блок заповниться і буде видобутий, мережа зростає за рахунок накопичених підтверджень транзакцій. Система одночасно захищає від повторного витрачання, вимагаючи від вузлів перевірки всієї історії транзакцій назад до генезис-транзакції, що забезпечує достатність балансу протягом усього шляху.

DAG vs. Blockchain: Більше ніж семантика

Архітектурні відмінності між DAG та блокчейном перетворюються на відчутні відмінності в продуктивності. Блокчейн-мережі стикаються з вродженими обмеженнями: вони обмежені часом створення блоків, корекцією складності видобутку та необхідністю досягнення консенсусу по всій мережі перед додаванням нових блоків. Ці механізми забезпечують безпеку, але впроваджують вузькі місця в пропускній здатності.

Системи на базі DAG усувають ці вузькі місця, повністю вилучаючи блок. Немає необхідності чекати, поки майнери вирішать складні головоломки, немає попередньо визначених часів блоків і немає теоретичного обмеження на транзакції, окрім пропускної здатності мережі. Користувачі можуть теоретично подавати необмежену кількість транзакцій одночасно, за умови дотримання протоколу підтвердження.

Ще одна важлива різниця полягає в споживанні енергії. Хоча деякі реалізації DAG все ще використовують консенсус на основі доказу роботи, вони вимагають значно меншої обчислювальної потужності, ніж мережі блокчейн, такі як Біткойн. Інші переходять на легші механізми консенсусу повністю, що суттєво зменшує їхній екологічний слід.

Чому проекти впроваджують технологію DAG

Кілька криптовалютних проектів вибрали DAG замість традиційної архітектури блокчейн, визнаючи специфічні переваги для певних випадків використання.

IOTA (MIOTA) представляє собою найвідомішу реалізацію орієнтованого ациклічного графа. Запущена в 2016 році як “Застосування Інтернету Речей”, IOTA вирізнялася своїм сплетенням—спеціалізованим варіантом DAG, де кожна транзакція одночасно виконує роль як транзакції, так і вузла валідації. Цей підхід досяг розподіленого консенсусу без традиційних майнерів. Кожен учасник валідує транзакції, щоб отримати свої підтверджені, створюючи справжню децентралізацію. IOTA здобула визнання завдяки швидким швидкостям розрахунків, високому потенціалу масштабування, функціям безпеки і, зокрема, нульовим комісіям за транзакції.

Nano (XNO) використовує гібридний підхід, поєднуючи принципи DAG з елементами блокчейну. Кожен власник рахунку підтримує свою власну частку блокчейну, що дозволяє паралельну обробку транзакцій. Відправник і отримувач повинні обидва криптографічно підтвердити кожен платіж, створюючи механізм підтвердження, відмінний від традиційного майнінгу. Nano аналогічно підкреслює швидку остаточність транзакцій, масштабованість, безкоштовні транзакції та безпеку.

BlockDAG (BDAG) представляє собою новішого учасника, що поєднує елементи proof-of-work з топологією DAG. Проект відрізняється унікальним графіком халвінгу — BDAG зменшує винагороду кожні 12 місяців, а не слідуючи чотирирічному циклу Біткойна — разом з можливостями мобільного майнінгу та енергоефективними майнінговими установками.

Сили систем на основі DAG

Технологія DAG надає переконливі переваги для конкретних застосувань:

Швидкість транзакцій: Без затримок у створенні блоків транзакції підтверджуються негайно після підтвердження. Користувачі не обмежені заздалегідь визначеними часами блоків або заторами в мережі.

Ефективність витрат: Відсутність винагород за майнінг означає незначні комісії за транзакції. Для більшості реалізацій DAG витрати на транзакції наближаються до нуля, вирішуючи критичне обмеження блокчейн-мереж для мікроплатежів та частих малих переказів.

Енергоефективність: системи DAG споживають частину енергії, необхідної для блокчейнів на основі доказу роботи, що робить їх придатними для ресурсно обмежених середовищ, таких як пристрої IoT та мобільні додатки.

Масштабованість: Оскільки обсяг транзакцій не обмежується розміром блоку чи часом створення, мережі DAG теоретично можуть обробляти значно вищу пропускну здатність, ніж їхні блокчейн-аналогі.

Визнані обмеження та виклики

Незважаючи на обіцяючі характеристики, технологія DAG стикається з суттєвими перешкодами, які заважають негайному заміщенню блокчейну.

Тиски централізації: Поточні реалізації DAG кількох проектів покладаються на координуючі вузли під час початкових фаз—компоненти, що суперечать справжній децентралізації. Хоча багато проектів визнають це як тимчасове, це залишається постійною вразливістю. Мережі, які повністю усунули цих координаторів, поки що не продемонстрували, що можуть підтримувати безпеку без централізованого нагляду.

Недоведені заяви про масштабованість: Хоча DAG теоретично підтримує необмежену кількість транзакцій, більшість реалізацій не досягли масштабу, необхідного для підтвердження цих заяв за умов екстремального навантаження в мережі. Рішення другого рівня, навпаки, вже продемонстрували масштабованість при значних обсягах транзакцій на Ethereum та інших ланцюгах.

Обмежена зрілість екосистеми: проєкти DAG залишаються нішевими в порівнянні з усталеними блокчейн-протоколами. Інституційне впровадження, інструменти для розробників, стандарти аудиту безпеки та реальне використання залишаються недостатньо розвиненими в порівнянні з блокчейн-ландшафтом.

Складність у механізмах консенсусу: Валідація DAG стає дедалі складнішою під час періодів навантаження мережі або спроб атак, з нечіткими оптимальними відповідями в крайніх випадках.

Прийняття ринку: Повільне, але постійне

Метрики прийняття показують, що незважаючи на теоретичні переваги DAG, технологія блокчейн залишається вкоріненою на ринку. Більшість криптовалютних проектів продовжують обирати архітектуру блокчейн. Проте проекти, які зобов'язалися до DAG, побудували стійкі спільноти, підтримують постійну активність у розвитку та продовжують досліджувати стратегії оптимізації.

Недостатня поширеність впровадження DAG, ймовірно, відображає кілька факторів: знайомство розробників з парадигмами блокчейну, усталена інфраструктура та інструменти для розробки блокчейну, рамки аудиту безпеки, адаптовані до механізмів валідації блокчейну, та інституційний комфорт з перевіреними системами.

Що чекає нас у майбутньому

Орієнтовані ациклічні графи уособлюють законну технологічну інновацію з переконливими випадками використання, особливо для екосистем IoT, мереж мікроплатежів і сценаріїв, що потребують високочастотних транзакцій. Енергетична ефективність технології та структура зборів вирішують справжні обмеження поточних блокчейн-систем.

Однак поточні дані свідчать про те, що DAG не замінить блокчейн як домінуючу парадигму розподіленого реєстру. Замість цього обидві технології, ймовірно, співіснуватимуть, причому DAG займе конкретні ніші, де його переваги відповідають вимогам застосувань. Дозрілість блокчейну, валідація безпеки, екосистема розробників та довіра установ створюють суттєву інерцію.

Щоб технологія DAG досягла більшого впровадження, проєкти повинні продемонструвати стійку безпеку в масштабах, вирішити компроміси централізації без втрати продуктивності, створити всеосяжні екосистеми для розробників і накопичити досвід, що відповідає десятирічному тестуванню ринку блокчейну. Чи досягне DAG цього, залишається відкритим питанням, на яке допоможуть відповісти найближчі роки.