Hiểu về Đồ thị trực tiếp không tuần hoàn: Một khung thay thế cho Blockchain

Cách mạng hóa tài chính, tuy nhiên hệ sinh thái tiền điện tử vẫn tiếp tục khám phá những kiến trúc mới ngoài mô hình dựa trên chuỗi truyền thống. Trong số những đổi mới này, đồ thị có định hướng không tuần hoàn (DAG) đã xuất hiện như một cách tiếp cận hấp dẫn hoạt động về cơ bản khác với công nghệ blockchain. Hướng dẫn này xem xét cơ chế của DAG, so sánh nó với blockchain, khám phá các ứng dụng thực tế của nó và đánh giá xem liệu nó có đại diện cho tương lai của công nghệ sổ cái phân tán hay không.

Cách Kiến Trúc DAG Khác Với Blockchain

Để hiểu DAG, hãy xem cách nó cấu trúc dữ liệu khác với blockchain. Trong khi blockchain tổ chức các giao dịch thành các khối tuần tự, DAG sử dụng một cách tiếp cận dựa trên đồ thị bao gồm các đỉnh (hình tròn) và các cạnh (đường thẳng). Mỗi đỉnh đại diện cho một giao dịch, và các đường thẳng có định hướng cho thấy các mối quan hệ xác nhận giữa chúng. Quan trọng là, những kết nối này chỉ chảy theo một hướng—chúng không bao giờ quay lại, vì vậy có từ “không tuần hoàn.”

Sự khác biệt cấu trúc này loại bỏ một nút thắt cơ bản: nhu cầu khai thác và sản xuất các khối. Thay vì phải chờ đợi việc tạo khối, các giao dịch xây dựng trực tiếp lên nhau. Người dùng xác nhận các giao dịch trước đó (được gọi là “tips”) trước khi gửi giao dịch của riêng họ, giao dịch đó sau đó trở thành một tip cho giao dịch tiếp theo. Việc tích lũy liên tục theo lớp này cho phép mạng xử lý các giao dịch mà không cần các ràng buộc về thời gian khối truyền thống.

Hệ thống cũng tích hợp các cơ chế chống chi tiêu hai lần. Khi xác thực giao dịch, các nút theo dõi toàn bộ lịch sử trở lại giao dịch gốc, xác minh số dư đủ trong suốt quá trình. Các chuỗi giao dịch không hợp lệ sẽ bị từ chối, duy trì tính toàn vẹn của mạng ngay cả khi không có thợ đào nào giám sát quá trình.

Tại sao DAG thu hút ngành công nghiệp tiền điện tử

Lợi thế về hiệu quả là rất lớn. Các hệ thống dựa trên DAG hoạt động mà không có sự chậm trễ trong việc sản xuất khối, có nghĩa là khả năng thông qua giao dịch là không giới hạn—miễn là người dùng xác nhận các giao dịch trước đó trước. Mức tiêu thụ năng lượng giảm đáng kể vì DAG không yêu cầu khai thác proof-of-work theo cách tiêu tốn tài nguyên như các mạng blockchain. Chi phí giao dịch gần như bằng không hoặc vẫn ở mức tối thiểu, điều này đặc biệt có lợi cho các tình huống micropayment, nơi phí blockchain sẽ vượt quá chính khoản thanh toán.

Những đặc điểm này giải quyết các vấn đề đau đầu quan trọng: các vấn đề về khả năng mở rộng mà nhiều blockchain gặp phải, mối quan tâm về tiêu thụ năng lượng của các hệ thống chứng minh công việc, và cấu trúc phí làm cho các giao dịch nhỏ trở nên không khả thi về mặt kinh tế. Đối với các ứng dụng tài chính nhắm vào Internet of Things hoặc các môi trường giao dịch có khối lượng cao, giá trị thấp tương tự, DAG mang lại những lợi thế lý thuyết mà blockchain khó có thể đạt được.

Các dự án triển khai công nghệ DAG

Mặc dù có hứa hẹn lý thuyết, tương đối ít dự án tiền điện tử cam kết với kiến trúc DAG. IOTA (MIOTA), ra mắt vào năm 2016, đã trở thành dự án DAG hàng đầu bằng cách giới thiệu một cấu trúc gọi là Tangle—về cơ bản là nhiều nút liên kết với nhau xác thực các giao dịch. IOTA được biết đến với việc thanh toán nhanh chóng, các giao thức bảo mật mạnh mẽ, bảo tồn tính toàn vẹn dữ liệu và các biện pháp bảo mật mạnh mẽ. Đáng chú ý, mỗi người dùng tham gia vào sự đồng thuận bằng cách xác thực các giao dịch, tạo ra sự phi tập trung tự nhiên.

Nano (XNO) áp dụng một cách tiếp cận lai, kết hợp các nguyên tắc DAG với các yếu tố blockchain. Mỗi người dùng vận hành chuỗi khối cá nhân ( được lưu trữ trong ví của họ ), trong khi việc truyền dữ liệu diễn ra qua một mạng lưới nút giống như DAG. Cả hai bên tham gia giao dịch đều phải xác minh các khoản thanh toán, cho phép Nano đạt được sự thanh toán gần như ngay lập tức với không phí và yêu cầu năng lượng tối thiểu.

BlockDAG (BDAG) đại diện cho một nỗ lực thực hiện khác, cung cấp khai thác tiết kiệm năng lượng thông qua phần cứng chuyên biệt và ứng dụng di động. Khác với lịch trình giảm một nửa bốn năm của Bitcoin, token BDAG giảm một nửa hàng năm, phản ánh các giả định tokenomics khác nhau.

Điểm mạnh và hạn chế của hệ thống DAG

Ưu điểm bao gồm tốc độ giao dịch không bị giới hạn bởi thời gian khối, loại bỏ rào cản phí giao dịch vi mô, tiêu thụ năng lượng giảm đáng kể so với các chuỗi khối proof-of-work, và khả năng mở rộng vượt trội mà không gặp phải các hạn chế về thông lượng mà các chuỗi truyền thống gặp phải.

Những bất lợi vẫn còn đáng kể. Nhiều giao thức DAG thể hiện sự tập trung một phần trong các giai đoạn đầu, dựa vào các nút điều phối hoặc cơ sở hạ tầng bên thứ ba khác để ngăn chặn các cuộc tấn công vào mạng và thúc đẩy sự phát triển. Sự tập trung này mâu thuẫn với triết lý phi tập trung của tiền điện tử, ngay cả khi các nhà phát triển coi đó là tạm thời. Hơn nữa, công nghệ DAG chưa đạt được sự chấp nhận rộng rãi hoặc chứng minh được tính khả thi ở quy mô mà blockchain đã hoạt động, đặt ra câu hỏi về việc liệu những lợi thế kiến trúc có chuyển đổi thành độ bền trong thế giới thực hay không.

Thực Tế Hiện Tại

DAG đại diện cho một cách tiếp cận thực sự khác biệt đối với thiết kế sổ cái phân tán với giá trị kỹ thuật hợp lệ. Tuy nhiên, nó hoạt động như một công cụ chuyên biệt thay vì một sự thay thế cho blockchain. Công nghệ này vẫn còn khá non trẻ—hứa hẹn cho các trường hợp sử dụng cụ thể ( đặc biệt là các giao dịch tần suất cao, giá trị thấp ), nhưng chưa được chứng minh ở quy mô doanh nghiệp và vẫn đang giải quyết các mối quan tâm về tập trung.

Ngành công nghiệp tiền điện tử có thể sẽ thấy DAG và blockchain cùng tồn tại thay vì một cái thay thế cái kia. Khi công nghệ DAG trưởng thành và vượt qua các hạn chế hiện tại, các ứng dụng mới có thể xuất hiện. Hiện tại, hệ sinh thái đã được thiết lập của blockchain, hồ sơ bảo mật và hiệu ứng mạng giữ cho nó chiếm ưu thế, trong khi DAG tạo ra vai trò nơi mà các đặc điểm của nó—tốc độ, phí tối thiểu, hiệu quả năng lượng—cung cấp những lợi thế thực sự so với kiến trúc chuỗi truyền thống.