O que é um Directed Acyclic Graph (DAG)?

A tecnologia Directed Acyclic Graph (DAG) representa uma inovação relevante no universo das criptomoedas e dos registros distribuídos. Embora a blockchain tenha dominado o setor desde seu surgimento, o DAG oferece uma alternativa para estruturar e processar transações, solucionando algumas das limitações presentes nos sistemas blockchain convencionais.

Resumo

A tecnologia DAG proporciona vantagens importantes frente à arquitetura tradicional de blockchain. Ao eliminar a criação e mineração de blocos, sistemas DAG alcançam velocidades superiores de processamento e maior escalabilidade. Sua estrutura organiza transações como nós conectados, em vez de blocos sequenciais, reduzindo substancialmente o consumo de energia. As taxas de transação em sistemas baseados em DAG são mínimas ou inexistentes, tornando-os especialmente adequados para aplicações de micropagamentos. Apesar do potencial, o DAG não busca substituir a blockchain por completo, mas sim oferecer uma alternativa para casos de uso específicos. Mesmo com esses benefícios, sistemas DAG ainda enfrentam desafios, como preocupações sobre centralização, e precisam provar sua capacidade de igualar a segurança e confiabilidade da blockchain em larga escala.

DAG vs tecnologia blockchain

Um Directed Acyclic Graph é um recurso de modelagem e estruturação de dados empregado por algumas criptomoedas como alternativa à arquitetura tradicional de blockchain. O termo "blockchain killer" é ocasionalmente relacionado ao DAG, pois parte do mercado acredita que ele pode superar a blockchain em determinadas aplicações. Contudo, a blockchain permanece como infraestrutura dominante no ecossistema de criptomoedas.

A arquitetura DAG utiliza uma estrutura singular composta por círculos e linhas. Cada círculo, chamado de vértice, representa atividades ou transações individuais que requerem inclusão na rede. As linhas, denominadas arestas, indicam a ordem de aprovação das transações e sempre apontam em uma única direção. Esse fluxo direcional origina o nome da tecnologia: "directed" refere-se ao movimento unidirecional das arestas, enquanto "acyclic" indica que os vértices nunca retornam para formar ciclos.

Essa estrutura de dados é especialmente útil para modelar relações complexas entre diversos fatores, permitindo que pesquisadores e desenvolvedores analisem como diferentes variáveis se influenciam mutuamente. No contexto das criptomoedas, DAGs facilitam o consenso em redes distribuídas sem necessidade de criar blocos. Uma diferença fundamental em relação à blockchain é que as transações se conectam diretamente umas às outras, e não em grupos de blocos, resultando em velocidade de processamento muito superior.

Qual a diferença entre um DAG e uma blockchain?

Embora DAGs e blockchains cumpram funções similares no setor cripto, apresentam diferenças significativas em estrutura e funcionamento. A principal diferença está na forma de organizar os dados: blockchains agrupam transações em blocos que se conectam de modo sequencial, formando uma cadeia. Já os DAGs dispensam os blocos, construindo transações individuais diretamente sobre as anteriores, criando uma estrutura contínua e dinâmica.

Visualmente, as diferenças são evidentes. Blockchains se assemelham a uma cadeia linear de blocos interligados. Já os DAGs aparecem como grafos complexos de círculos e linhas conectados, com múltiplos caminhos paralelos, em vez de uma única cadeia sequencial. Essa estrutura afeta diretamente o modo como cada tecnologia valida transações e alcança consenso.

Como funciona a tecnologia DAG?

O funcionamento do DAG gira em torno de um mecanismo exclusivo para validação de transações. O sistema é composto por vértices (círculos) que representam transações individuais e arestas (linhas) que mostram as ligações entre elas. As transações se sobrepõem em camadas, formando uma rede em expansão constante.

Ao iniciar uma transação, o usuário precisa antes confirmar uma ou mais transações anteriores, conhecidas como "tips". Tips são transações pendentes de validação. Ao confirmar essas tips durante o envio da sua própria transação, o usuário contribui para o processo de validação da rede. Após o envio, sua transação se torna uma nova tip, aguardando confirmação de outros usuários em novas operações. Esse ciclo autossustentável permite que cada participante valide transações de terceiros, expandindo a rede camada após camada.

O sistema adota mecanismos rigorosos para evitar ataques de gasto duplo. Ao validar transações antigas, os nós rastreiam todo o histórico da transação até a origem da rede. Essa verificação detalhada garante que os saldos estejam corretos e que as transações anteriores sejam legítimas. Caso tentem construir sobre caminhos inválidos, os usuários podem ter suas transações rejeitadas pelo sistema. Mesmo operações legítimas podem ser ignoradas se estiverem ligadas a cadeias onde a verificação de saldo falhou por fraude anterior. Isso incentiva os participantes a validar cuidadosamente as transações, preservando a integridade da rede.

Para que serve o DAG?

A tecnologia DAG é utilizada para processar transações de maneira mais eficiente que sistemas blockchain convencionais. Como não há blocos, elimina-se o tempo de espera por mineração e confirmação. Usuários podem enviar transações ilimitadas, precisando apenas confirmar operações anteriores antes de prosseguir.

A eficiência energética é outro destaque dos sistemas DAG. Blockchains tradicionais baseadas em Proof-of-Work exigem alto poder computacional e grande consumo de energia. Criptomoedas baseadas em DAG podem adotar mecanismos PoW, mas consomem apenas uma fração da energia das operações de mineração convencionais.

O processamento de micropagamentos ilustra bem a utilidade prática do DAG. Blockchains tradicionais enfrentam dificuldades com micropagamentos porque as taxas podem ser superiores ao valor transferido. Sistemas DAG requerem taxas mínimas ou inexistentes, normalmente cobrando apenas pequenas tarifas de nó, que permanecem estáveis mesmo em períodos de congestionamento. Isso torna o DAG ideal para aplicações com transações frequentes e de baixo valor, como dispositivos IoT, micropagamentos de conteúdo ou transações entre máquinas.

Quais criptomoedas usam DAG?

Apesar dos benefícios teóricos, poucos projetos cripto adotaram o DAG até hoje. O IOTA é o exemplo mais conhecido, e seu nome significa Internet of Things Application. IOTA (MIOTA) é reconhecida por rapidez nas transações, excelente escalabilidade, segurança, privacidade e integridade dos dados. A plataforma utiliza nós e tangles — combinações de múltiplos nós que validam transações em conjunto. Usuários precisam validar duas outras transações antes de terem a sua aprovada, o que garante o envolvimento de todos no consenso e mantém a rede totalmente descentralizada.

Nano é outro exemplo relevante, adotando abordagem híbrida que combina DAG e blockchain. O sistema roteia dados pelos nós, enquanto cada usuário mantém uma carteira individual baseada em blockchain. A validação exige confirmação tanto do remetente quanto do destinatário, criando verificação bilateral. Nano se destaca por velocidade, escalabilidade, segurança, privacidade e ausência de taxas, atraindo quem busca transações isentas de tarifas.

BlockDAG é mais uma implementação de DAG, oferecendo equipamentos de mineração eficientes e aplicativo móvel para minerar tokens BDAG. Diferente do Bitcoin, que realiza halving a cada quatro anos, o BDAG segue um ciclo anual de halving, gerando dinâmicas tokenômicas distintas.

Prós e contras do DAG

Assim como qualquer tecnologia, sistemas DAG têm vantagens e desvantagens que precisam ser avaliadas na comparação com alternativas blockchain.

Entre os principais benefícios estão a velocidade superior, já que a ausência de tempos de bloco permite processamento imediato e sem limites de volume, exigindo apenas confirmação de operações anteriores. A tecnologia propicia taxas nulas ou mínimas, pois não há necessidade de mineradores, eliminando recompensas via taxas de transação. Algumas soluções DAG podem cobrar pequenas taxas para operações de nós especializados, mas permanecem insignificantes e favorecem microtransações. A eficiência energética é outro diferencial, pois os sistemas DAG evitam o alto consumo das operações de mineração PoW, reduzindo a pegada de carbono. Problemas de escalabilidade comuns em blockchains são praticamente inexistentes no DAG, já que não há períodos de espera que geram gargalos.

No entanto, o DAG enfrenta desafios relevantes. A descentralização ainda preocupa, já que alguns protocolos incorporam elementos centralizados, muitas vezes como medidas temporárias para fomentar o crescimento da rede. A tecnologia ainda não demonstrou independência total de intervenções externas, podendo deixar redes vulneráveis. Além disso, sistemas DAG continuam pouco testados em grande escala. Apesar de existirem há anos, ainda não alcançaram a adoção massiva observada nas blockchains, inclusive nas soluções Layer-2, levantando dúvidas sobre viabilidade e capacidade de operar com volumes elevados de transações.

Conclusão

Directed Acyclic Graphs são uma inovação promissora, com potencial expressivo no universo dos registros distribuídos. Ao comparar arquiteturas blockchain baseadas em DAG, a tecnologia oferece vantagens importantes sobre sistemas tradicionais, como taxas reduzidas, processamento ágil, menor consumo de energia e melhor escalabilidade. No entanto, o DAG ainda está em fase de amadurecimento, com capacidades e limitações a serem aprofundadas.

As implementações atuais enfrentam obstáculos que impedem o DAG de competir diretamente com o domínio da blockchain, sobretudo em aspectos de descentralização e escalabilidade comprovada em ambientes empresariais. Com o avanço da tecnologia, novos casos de uso e aplicações continuam a ser explorados. À medida que o ecossistema cripto evolui, a comunidade acompanha de perto o desenvolvimento do DAG e suas possíveis aplicações. Em vez de substituir a blockchain, o DAG tende a atuar como tecnologia complementar, oferecendo alternativas para situações onde seus diferenciais são mais relevantes. O crescimento dos modelos híbridos blockchain-DAG e das soluções DAG puras deve revelar novas oportunidades e consolidar seu papel no mercado de blockchain e criptomoedas.

FAQ

BlockDAG pode chegar a US$1?

Sim, o BlockDAG tem potencial para atingir US$1 até 2025, caso a mainnet seja lançada com sucesso e haja ampla adoção no mercado cripto.

Qual a diferença entre DAG e blockchain?

DAG opera em uma rede de nós, enquanto blockchain utiliza blocos conectados de forma cronológica. O DAG é mais rápido, mas a blockchain costuma ser mais segura.

O que significa DAG?

DAG é a sigla para Directed Acyclic Graph. Trata-se de uma estrutura de dados utilizada na tecnologia blockchain para representar transações e aprimorar escalabilidade e velocidade.

Quais criptomoedas usam DAG?

Algumas criptomoedas utilizam DAG, como Nano, IOTA e Hedera Hashgraph. Esses projetos empregam o DAG para garantir transações mais rápidas e escaláveis.