¿Qué es un directed acyclic graph (DAG)?

Un directed acyclic graph (DAG) es una tecnología revolucionaria de estructuración de datos que ha surgido como una innovación clave en el sector de las criptomonedas y blockchain. Aunque la tecnología blockchain ha liderado el espacio fintech desde sus inicios, la tecnología DAG plantea un enfoque alternativo para organizar y procesar transacciones digitales. Esta tecnología ha despertado interés entre desarrolladores y entusiastas de las criptomonedas que buscan soluciones para las limitaciones inherentes de blockchain, especialmente en lo relativo a la escalabilidad y la velocidad de las transacciones.

Resumen

La tecnología DAG se diferencia de la blockchain tradicional por varias características fundamentales. Principalmente, ofrece mayor rapidez y eficiencia al eliminar los procesos de creación de bloques y minería, básicos en los sistemas blockchain. La estructura DAG organiza las transacciones como nodos interconectados en vez de bloques secuenciales, lo que mejora la eficiencia general y reduce el consumo energético. Las comisiones por transacción en sistemas basados en DAG son mínimas o nulas, lo que convierte a esta tecnología en una opción especialmente atractiva para aplicaciones de micropagos. Es importante destacar que la tecnología DAG no pretende reemplazar por completo a la blockchain, sino ofrecer una solución alternativa para casos de uso y proyectos específicos. No obstante, la tecnología sigue enfrentando retos, como las preocupaciones sobre centralización, y continúa evolucionando junto a los sistemas blockchain consolidados.

DAG vs tecnología blockchain

El directed acyclic graph es una herramienta de modelado y estructuración de datos que algunas criptomonedas utilizan en lugar de la arquitectura blockchain tradicional. En el sector, algunos han calificado la tecnología DAG como "blockchain killer", sugiriendo que podría reemplazar a los sistemas blockchain convencionales. Sin embargo, la posibilidad de un cambio tan radical sigue siendo objeto de debate, ya que la tecnología blockchain mantiene su posición dominante como infraestructura en la industria de las criptomonedas.

La arquitectura DAG se basa en un sistema de círculos y líneas que difiere radicalmente de la estructura blockchain. En este sistema, cada círculo (vértice) representa actividades o transacciones individuales que deben incorporarse a la red. Cada línea, denominada arista, marca el orden secuencial en el que las transacciones se aprueban. Estas líneas solo permiten un sentido de avance, de ahí el nombre de la tecnología. Los sistemas DAG son "dirigidos" porque avanzan en una sola dirección y "acíclicos" porque los vértices no retroceden sobre sí mismos, creando un flujo continuo de validación de transacciones.

Esta estructura de datos es especialmente útil para el modelado de datos, ya que permite a los usuarios observar y analizar las relaciones entre diversas variables. Los investigadores pueden aprovechar esta funcionalidad para determinar cómo se influyen mutuamente diferentes variables. En el ámbito de las criptomonedas, la tecnología DAG facilita la consecución de consensos en redes distribuidas. Una diferencia fundamental respecto a la blockchain es la organización de las transacciones: en los sistemas DAG, las transacciones se construyen directamente unas sobre otras, en vez de agruparse en bloques, lo que permite velocidades de transacción mucho mayores que las implementaciones blockchain convencionales.

¿Cuál es la diferencia entre un DAG y una blockchain?

Aunque tanto la tecnología DAG como la blockchain cumplen funciones similares en el ecosistema de las criptomonedas, existen diferencias estructurales y operativas importantes. La mayor diferencia radica en cómo cada sistema organiza los datos de las transacciones. La blockchain crea bloques discretos con lotes de transacciones que se vinculan cronológicamente en una cadena. Por el contrario, los sistemas DAG eliminan la creación de bloques y construyen cada nueva transacción directamente sobre las anteriores, en una estructura continua y en capas.

Estas diferencias estructurales se reflejan visualmente: las redes blockchain se asemejan a cadenas de bloques conectados, mientras que los sistemas DAG presentan grafos complejos formados por círculos y líneas interconectados. Esta diferencia arquitectónica se traduce en distintas prestaciones, ya que los sistemas DAG suelen ofrecer tiempos de procesamiento de transacciones más rápidos debido a la ausencia de creación y confirmación de bloques.

¿Cómo funciona la tecnología DAG?

El funcionamiento de la tecnología DAG se entiende a través de sus componentes y procesos fundamentales. Como se ha mencionado, los sistemas DAG constan de círculos (vértices) y líneas (aristas), donde cada círculo representa una transacción individual. El sistema construye transacciones en capas, situando cada nueva transacción sobre las anteriores, formando así una red creciente de transacciones validadas.

Cuando un usuario inicia una transacción en un sistema DAG, debe confirmar previamente una transacción anterior. Estas transacciones se denominan "tips": transacciones no confirmadas que esperan validación. Esta obligación garantiza la participación y validación continua en la red. Al confirmar los tips necesarios y enviar su transacción, esta pasa a ser un nuevo tip, aguardando la validación de futuros usuarios. Así se genera un ciclo autosostenido en el que la comunidad construye constantemente capas de transacciones, permitiendo el crecimiento y funcionamiento del sistema.

La tecnología DAG incorpora mecanismos sólidos para evitar el doble gasto, una función de seguridad esencial en cualquier sistema de criptomonedas. Los nodos, al confirmar transacciones anteriores, evalúan toda la trayectoria de la transacción hasta la inicial. Este proceso exhaustivo garantiza que los saldos sean suficientes y que las operaciones previas sean legítimas. Los usuarios que construyan sobre una ruta de transacción inválida corren el riesgo de que sus operaciones sean ignoradas por la red. Incluso las transacciones válidas pueden ser rechazadas si se apoyan en una ruta con operaciones fraudulentas o inválidas, garantizando la integridad del sistema.

¿Para qué se utiliza DAG?

La tecnología DAG se utiliza principalmente para procesar transacciones de forma más eficiente que los sistemas blockchain tradicionales. Al eliminar los bloques, desaparecen los tiempos de espera para la creación y confirmación, permitiendo que los usuarios envíen transacciones de manera continua. El único requisito es confirmar transacciones previas, asegurando así la validez en la red.

La eficiencia energética es otra ventaja relevante de los sistemas DAG. Mientras que las redes blockchain tradicionales con consenso Proof of Work (PoW) requieren mucha potencia computacional y energía, las criptomonedas basadas en DAG apenas consumen energía, incluso usando PoW. Esta baja huella energética hace que la tecnología DAG sea más sostenible y rentable.

El procesamiento de micropagos es uno de los casos de uso más atractivos para la tecnología DAG. Las blockchain tradicionales suelen tener problemas con los micropagos porque las comisiones pueden superar el importe de la transacción, haciendo inviables las operaciones pequeñas. Los sistemas DAG solucionan esta limitación con comisiones muy bajas o inexistentes, normalmente cobrando solo una mínima comisión de nodo. Incluso en periodos de congestión, estas comisiones permanecen estables y asequibles, lo que convierte a DAG en una opción ideal para aplicaciones con transacciones pequeñas y frecuentes.

¿Qué criptomonedas utilizan DAG?

Pese a las ventajas teóricas de la tecnología DAG, solo algunos proyectos de criptomonedas la han implementado con éxito. IOTA es uno de los ejemplos más destacados, siendo su nombre un acrónimo de Internet of Things Application. IOTA (MIOTA) es reconocida por su velocidad, escalabilidad, seguridad, privacidad e integridad de datos. El proyecto utiliza un sistema de nodos y tangles (combinaciones de múltiples nodos para validar transacciones). El consenso en IOTA exige a los usuarios verificar dos transacciones antes de que la suya sea aprobada, asegurando la participación de todos y la descentralización de la red.

Otro proyecto relevante que utiliza tecnología DAG es Nano, aunque adopta un enfoque híbrido en lugar de una arquitectura DAG pura. Nano combina elementos de DAG y blockchain, transmitiendo los datos a través de nodos y manteniendo monederos individuales basados en blockchain para cada usuario. La validación de transacciones en Nano requiere la confirmación tanto del emisor como del receptor, creando un sistema de verificación bilateral. Al igual que IOTA, Nano destaca por su velocidad, escalabilidad, seguridad, privacidad y ausencia de comisiones.

Otros proyectos continúan explorando e implementando la tecnología DAG, aportando soluciones como minería eficiente o aplicaciones móviles. Estas implementaciones suelen ofrecer economías de tokens y mecanismos de consenso propios, que las diferencian de los proyectos blockchain tradicionales.

Ventajas y desventajas de DAG

Como toda tecnología, DAG presenta ventajas y limitaciones que deben considerarse con atención. Comprender estos aspectos es esencial para valorar su potencial y los casos de uso adecuados.

Las ventajas de DAG son significativas. La velocidad es probablemente la mayor, ya que los sistemas DAG no están sujetos al tiempo de bloque. Las transacciones se procesan de forma continua, sin retrasos artificiales, siendo solo necesario confirmar operaciones previas. La ausencia o reducción de comisiones es otra ventaja, sobre todo para micropagos. Como los sistemas DAG no dependen de la minería tradicional, no es necesario establecer comisiones para incentivar a los mineros, aunque algunas soluciones pueden exigir pequeñas tasas por operaciones especializadas. La eliminación de la minería intensiva implica un consumo energético muy bajo, lo que reduce la huella de carbono y aporta sostenibilidad. Finalmente, al no haber restricciones de tiempo de bloque, los sistemas DAG pueden escalar de forma eficiente, sin los problemas de congestión y retraso típicos de muchas blockchain.

Sin embargo, la tecnología DAG también afronta retos importantes. La descentralización es uno de los principales, ya que algunos protocolos DAG incluyen elementos centralizados, especialmente en fases iniciales. Muchos proyectos aceptan esta centralización como medida temporal para arrancar la red, pero los sistemas DAG siguen trabajando para demostrar que pueden funcionar de manera segura y eficiente sin terceros. Sin estas garantías, las redes podrían ser vulnerables a diferentes tipos de ataques. Además, la tecnología DAG sigue en desarrollo y todavía no ha alcanzado una adopción tan amplia como otras innovaciones blockchain, como las soluciones de capa 2. Esta fase de maduración implica que sus capacidades sigan perfeccionándose, evolucionando en paralelo a los sistemas blockchain en lugar de buscar reemplazarlos por completo.

Conclusión

Los directed acyclic graphs representan una tecnología innovadora y potencialmente transformadora en el ámbito de las criptomonedas y los registros distribuidos. Los sistemas DAG ofrecen ventajas sobre la blockchain tradicional (menores comisiones, escalabilidad, eficiencia energética y más velocidad), pero siguen evolucionando y buscando su espacio en el ecosistema cripto. Las innovaciones estructurales de DAG en el procesamiento y validación de transacciones demuestran sus beneficios teóricos, y las implementaciones prácticas siguen enfrentando desafíos, especialmente en descentralización y seguridad.

El crecimiento de los proyectos basados en DAG y el desarrollo constante de la tecnología apuntan a que seguirá madurando y consolidándose en la industria cripto. Las ventajas de DAG para casos de uso concretos, como micropagos y aplicaciones de alto rendimiento, indican que continuará expandiéndose. A medida que surgen nuevas aplicaciones y la tecnología se perfecciona, DAG se perfila no como un "blockchain killer", sino como una tecnología complementaria que aporta soluciones alternativas para necesidades específicas. El interés y la inversión persistentes de la comunidad cripto en DAG reflejan la confianza en su potencial y su papel en el futuro de los sistemas distribuidos, en paralelo a las soluciones blockchain tradicionales.

Preguntas frecuentes

¿Qué es la tecnología DAG?

DAG (Directed Acyclic Graph) es una tecnología de registro distribuido sin bloques que proporciona alta escalabilidad y eficiencia para redes descentralizadas, a diferencia de los sistemas blockchain tradicionales.

¿Qué significa DAG en tecnología?

DAG son las siglas de Directed Acyclic Graph, una estructura de datos empleada en blockchain y sistemas distribuidos para representar transacciones y dependencias.

¿Qué criptomonedas utilizan tecnología DAG?

IOTA (MIOTA), Nano (XNO), Fantom (FTM), Hedera Hashgraph (HBAR) y OByte (GBYTE) son algunas de las criptomonedas más destacadas que emplean tecnología DAG.

¿Qué significa DAGs?

DAGs son las siglas de Directed Acyclic Graphs. Son estructuras de datos utilizadas en tecnología blockchain para representar transacciones y mejorar la escalabilidad.