Qu'est-ce qu'un graphe orienté acyclique (DAG) ?

La technologie des graphes orientés acycliques (DAG) marque une avancée majeure dans le secteur des cryptomonnaies et des registres distribués. Si la blockchain domine ce domaine depuis sa création, le DAG propose une approche alternative pour structurer et traiter les transactions, apportant des réponses à certaines limites des systèmes blockchain classiques.

TL;DR

La technologie DAG présente plusieurs avantages essentiels par rapport à l’architecture blockchain traditionnelle. En éliminant la création et le minage de blocs, les systèmes DAG offrent des vitesses de traitement des transactions accrues et une meilleure scalabilité. Les transactions sont organisées sous forme de nœuds connectés, et non de blocs séquentiels, ce qui réduit sensiblement la consommation énergétique. Les frais de transaction y sont généralement négligeables, voire inexistants, rendant ces systèmes particulièrement adaptés aux micropaiements. Bien que le DAG soit porteur d’espoir, il n’a pas vocation à remplacer complètement la blockchain, mais à proposer une alternative pour des usages spécifiques. Malgré ses atouts, le DAG reste confronté à des défis persistants, notamment en matière de centralisation, et doit encore prouver sa capacité à égaler la fiabilité et la sécurité de la blockchain à grande échelle.

DAG vs technologie blockchain

Le graphe orienté acyclique est un outil de modélisation et de structuration de données utilisé par certaines cryptomonnaies en alternative à la blockchain classique. Le qualificatif « blockchain killer » est parfois associé au DAG, certains analystes le considérant comme une technologie susceptible de surpasser la blockchain dans certains cas d’usage. Toutefois, la blockchain demeure l’infrastructure centrale de l’écosystème crypto.

L’architecture DAG adopte une structure distinctive faite de cercles et de lignes. Chaque cercle, ou sommet (vertex), représente une opération ou une transaction à intégrer au réseau. Les lignes, appelées arêtes (edges), indiquent l’ordre de validation des transactions et sont toujours orientées dans une seule direction. Cette orientation donne son nom à la technologie : « orienté » désigne le sens unique des arêtes, « acyclique » indique que les sommets ne bouclent jamais en cycles.

Cette structure de données se montre particulièrement efficace pour modéliser les relations complexes entre plusieurs variables, permettant aux chercheurs et développeurs d’étudier les interactions entre divers facteurs. Dans le secteur des cryptomonnaies, les DAG facilitent l’obtention du consensus au sein des réseaux distribués sans création de blocs. Contrairement à la blockchain, les transactions s’appuient directement les unes sur les autres, sans regroupement en blocs, ce qui accélère considérablement le traitement des transactions.

Quelle est la différence entre un DAG et une blockchain ?

Bien que DAG et blockchain remplissent des fonctions similaires dans l’écosystème crypto, leur organisation structurelle et leur fonctionnement diffèrent profondément. La principale distinction concerne la structuration des données : la blockchain regroupe les transactions dans des blocs liés de façon séquentielle, formant une chaîne. Le DAG, lui, ne crée pas de blocs, mais construit chaque transaction sur la précédente pour former une structure continue et flexible.

Visuellement, cette différence est évidente. La blockchain prend la forme d’une chaîne linéaire de blocs, tandis que le DAG apparaît comme un graphe complexe constitué de cercles et de lignes interconnectés, avec plusieurs chemins parallèles au lieu d’une seule chaîne séquentielle. Cette organisation influence directement la façon dont chaque technologie traite les transactions et parvient au consensus.

Comment fonctionne la technologie DAG ?

Le fonctionnement du DAG repose sur un processus de validation des transactions unique. Le système se compose de sommets (cercles) représentant les transactions et d’arêtes (lignes) illustrant les connexions entre elles. Les transactions s’empilent couche par couche, créant une structure réseau en perpétuelle expansion.

Lorsqu’un utilisateur initie une transaction, il doit d’abord confirmer des transactions antérieures, désignées comme « tips » — des transactions encore non validées. En validant ces tips lors de la soumission de sa propre transaction, l’utilisateur participe à la validation du réseau. Sa transaction devient alors un nouveau tip, à son tour en attente de confirmation par d’autres. Ce mécanisme instaure un cycle auto-entretenu, chaque participant validant les opérations des autres et contribuant à l’expansion du réseau.

Le système intègre des dispositifs rigoureux pour empêcher la double dépense. Lorsqu’un nœud valide une transaction précédente, il remonte tout le chemin de transaction jusqu’à l’origine du réseau. Cette vérification complète assure la disponibilité des soldes et la légitimité des opérations antérieures. Les utilisateurs qui tentent de valider des chemins de transaction invalides voient leurs transactions rejetées. Même une transaction légitime peut être ignorée si elle se rattache à une chaîne où la vérification du solde échoue en raison d’une fraude antérieure. Ce principe incite fortement les utilisateurs à valider avec rigueur, préservant l’intégrité du réseau.

À quoi sert la technologie DAG ?

La technologie DAG est principalement déployée pour optimiser le traitement des transactions, surpassant l’efficacité des systèmes blockchain traditionnels. L’absence de blocs élimine les délais liés au minage et à la confirmation. Les utilisateurs peuvent soumettre autant de transactions qu’ils le souhaitent, sous réserve de valider les précédentes.

L’efficacité énergétique est un avantage notable des systèmes DAG. Les blockchains classiques utilisant le Proof-of-Work exigent d’importantes ressources informatiques et énergétiques. Les cryptomonnaies basées sur le DAG recourent parfois au PoW, mais leur consommation énergétique reste bien inférieure à celle des opérations de minage traditionnelles.

Le traitement des micropaiements met en lumière l’utilité du DAG. Les registres distribués, comme les blockchains classiques, peinent avec les micropaiements, car les frais de transaction excèdent souvent la somme transférée. Les systèmes DAG imposent des frais minimes, voire nuls, ne facturant généralement que de faibles coûts de nœud, qui demeurent stables même en cas de congestion du réseau. Cela les rend idéaux pour les applications nécessitant des transactions de faible montant fréquentes, telles que l’IoT, les micropaiements de contenu ou les échanges machine à machine.

Quelles cryptomonnaies utilisent la technologie DAG ?

Malgré ses avantages théoriques, peu de projets crypto ont adopté la technologie DAG. IOTA en est l’exemple le plus emblématique, son nom signifiant Internet of Things Application. IOTA (MIOTA) se distingue par sa rapidité de traitement, sa scalabilité, sa sécurité, sa confidentialité et sa fiabilité des données. La plateforme s’appuie sur des nœuds et des tangles — groupements de nœuds collaborant à la validation des transactions. Chaque utilisateur doit valider deux transactions avant que la sienne soit approuvée, ce qui assure un consensus participatif et une décentralisation complète du réseau.

Nano est une autre implémentation notable du DAG, adoptant une approche hybride qui combine DAG et blockchain. Toutes les données transitent par des nœuds, mais chaque utilisateur conserve un portefeuille basé sur la blockchain. La validation requiert la confirmation du côté de l’expéditeur et du destinataire, instaurant une vérification bilatérale. Nano se distingue par sa rapidité, sa scalabilité, sa sécurité, la confidentialité et l’absence de frais, ce qui séduit les utilisateurs en quête de transactions sans coût.

BlockDAG propose également une version du DAG, avec des dispositifs de minage économes en énergie et une application mobile dédiée au minage de BDAG. Contrairement à Bitcoin, qui procède à un halving tous les quatre ans, BDAG applique une réduction de moitié annuelle, soit tous les 12 mois, générant des dynamiques tokenomiques spécifiques.

Avantages et inconvénients du DAG

Comme toute technologie, les systèmes DAG présentent des atouts et des limites à évaluer face aux alternatives blockchain.

Les points forts du DAG incluent la rapidité : l’absence de temps de bloc permet un traitement immédiat sans restriction de volume, nécessitant seulement la validation des transactions antérieures. Les frais sont nuls ou minimes, les opérations de minage étant inutiles, ce qui élimine la nécessité de rémunérer des mineurs via les frais de transactions. Certaines implémentations peuvent appliquer de faibles frais pour des opérations de nœud spécialisées, mais ceux-ci restent négligeables, ce qui profite particulièrement aux microtransactions. L’efficacité énergétique est un autre avantage, car le DAG évite la forte consommation liée au Proof-of-Work classique, limitant l’empreinte carbone. Les problèmes de scalabilité propres à la blockchain sont largement absents dans les DAG, l’absence de temps de bloc supprimant les goulets d’étranglement.

En revanche, le DAG doit relever des défis majeurs. La décentralisation suscite des interrogations, certains protocoles intégrant des éléments centralisés, souvent présentés comme temporaires pour soutenir la croissance du réseau. Le DAG n’a pas encore démontré sa robustesse sans intervention tierce, ce qui expose à des risques d’attaques. De plus, les systèmes DAG n’ont pas encore été éprouvés à grande échelle. Malgré leur ancienneté, ils n’ont pas connu l’adoption massive des protocoles blockchain, y compris les solutions Layer-2, ce qui interroge sur leur pérennité et leur capacité à gérer de forts volumes de transaction.

Conclusion

Les graphes orientés acycliques s’imposent comme une innovation technologique prometteuse dans l’univers des registres distribués. Comparées aux architectures blockchain classiques, les solutions DAG offrent des avantages majeurs : frais réduits, traitements accélérés, consommation énergétique moindre et meilleure scalabilité. Cependant, la technologie DAG reste en phase précoce de développement, et ses capacités comme ses limites doivent encore être pleinement évaluées.

Les implémentations actuelles sont confrontées à des obstacles qui empêchent le DAG de concurrencer sérieusement la prédominance de la blockchain, notamment en matière de décentralisation et de scalabilité éprouvée à grande échelle. À mesure que le secteur évolue, la communauté crypto observe de près l’évolution du DAG et l’émergence de nouveaux usages. Le DAG semble s’orienter vers un rôle complémentaire à la blockchain, proposant des solutions alternatives pour des besoins spécifiques où ses avantages sont déterminants. Le développement continu des hybrides blockchain-DAG et des solutions DAG pures devrait ouvrir de nouvelles perspectives et affiner la place de cette technologie dans l’écosystème crypto.

FAQ

BlockDAG peut-il atteindre 1 dollar ?

BlockDAG pourrait atteindre 1 $ d’ici 2025, sous réserve du lancement réussi de son mainnet et d’une adoption large sur le marché crypto.

Quelle est la différence entre DAG et blockchain ?

Le DAG repose sur un réseau de nœuds, alors que la blockchain utilise des blocs reliés chronologiquement. Le DAG est plus rapide ; la blockchain offre généralement une sécurité supérieure.

Que signifie DAG ?

DAG est l’acronyme de Graphe Orienté Acyclique. Il s’agit d’une structure de données utilisée dans la blockchain pour représenter les transactions et optimiser scalabilité et vitesse.

Quelles cryptos utilisent le DAG ?

Plusieurs cryptomonnaies exploitent le DAG, notamment Nano, IOTA et Hedera Hashgraph. Ces projets utilisent cette technologie pour accélérer et améliorer la scalabilité des transactions.