O que é um directed acyclic graph (DAG)?

A tecnologia directed acyclic graph (DAG) constitui uma inovação marcante no universo das criptomoedas e dos registos distribuídos. Apesar do domínio da blockchain desde o início do setor, o DAG propõe uma alternativa no modo de estruturar e processar transacções, superando várias limitações dos sistemas blockchain convencionais.

TL;DR

A tecnologia DAG apresenta vantagens substanciais face à arquitetura blockchain clássica. Ao prescindir da criação e mineração de blocos, os sistemas baseados em DAG proporcionam velocidades de processamento mais elevadas e maior escalabilidade. As transacções são organizadas como nós interligados, não em blocos sequenciais, o que reduz consideravelmente o consumo energético. As comissões de transacção nestes sistemas são ínfimas ou inexistentes, tornando-os especialmente adequados a micropagamentos. Embora o DAG evidencie grande potencial, não pretende substituir a blockchain, mas sim servir como solução alternativa para necessidades específicas. Persistem, contudo, desafios relevantes, como riscos de centralização, e a tecnologia terá ainda de provar que consegue igualar a segurança e fiabilidade da blockchain em grande escala.

DAG vs tecnologia blockchain

Um directed acyclic graph é uma ferramenta de modelação e estruturação de dados usada por algumas criptomoedas como alternativa à arquitetura blockchain tradicional. O termo “blockchain killer” é ocasionalmente atribuído à tecnologia DAG, uma vez que certos analistas veem nela potencial para superar a blockchain em aplicações específicas. Ainda assim, a blockchain mantém-se como infraestrutura dominante no ecossistema das criptomoedas.

A arquitetura DAG distingue-se por uma estrutura única de círculos e linhas. Cada círculo, ou vértice, representa actividades ou transacções a adicionar à rede. As linhas, denominadas arestas, indicam a sequência de aprovação das transacções e apontam sempre numa só direção. Esta orientação confere o nome à tecnologia: “directed” refere-se ao sentido único das arestas; “acyclic” indica que os vértices nunca formam ciclos.

Esta estrutura é particularmente eficaz para modelar relações complexas entre múltiplas variáveis, permitindo a investigadores e programadores analisar a influência mútua de diferentes fatores. Em contexto cripto, os DAG permitem alcançar consenso em redes distribuídas sem necessidade de criar blocos. Ao contrário da blockchain, as transacções são construídas diretamente umas sobre as outras, o que proporciona velocidades de processamento significativamente superiores.

Qual a diferença entre um DAG e uma blockchain?

Apesar de DAG e blockchain cumprirem propósitos semelhantes no setor das criptomoedas, diferenciam-se de forma profunda na implementação estrutural e nas características operacionais. O principal contraste está na organização dos dados: a blockchain agrupa transacções em blocos ligados sequencialmente, formando uma cadeia; o DAG, por sua vez, não cria blocos, mas sim transacções individuais que assentam diretamente em anteriores, formando uma estrutura contínua e flexível.

Visualmente, as diferenças são evidentes. Os sistemas blockchain assemelham-se a uma cadeia linear de blocos. Os sistemas DAG, pelo contrário, apresentam-se como grafos complexos de círculos e linhas interligados, oferecendo múltiplos caminhos paralelos em vez de uma só cadeia sequencial. Esta diferença estrutural determina a forma como cada tecnologia processa transacções e atinge consenso.

Como funciona a tecnologia DAG?

O funcionamento do DAG assenta num processo de validação de transacções exclusivo. O sistema é composto por vértices (círculos) que representam transacções e arestas (linhas) que demonstram as suas ligações. As transacções sobrepõem-se em camadas, criando uma rede em expansão contínua.

Quando um utilizador inicia uma transacção, a primeira etapa é confirmar uma ou mais transacções anteriores, designadas “tips”. As tips são transacções pendentes de validação. Ao confirmar estas tips ao submeter a sua própria transacção, cada utilizador contribui para a validação da rede. Após submetida, a transacção torna-se uma nova tip, aguardando validação por outros utilizadores. Este ciclo auto-sustentado faz com que todos participem na validação mútua, expandindo a rede camada após camada.

O sistema integra mecanismos sólidos para evitar ataques de double-spending. Quando os nós validam transacções antigas, percorrem o histórico da transacção até à origem da rede. Esta validação exaustiva garante que os saldos são suficientes e todas as transacções anteriores são legítimas. Quem tentar construir sobre uma cadeia inválida arrisca-se a ver a sua transacção rejeitada. Mesmo transacções legítimas podem ser ignoradas se forem ligadas a cadeias onde a verificação de saldo falhou devido a fraude anterior. Isto incentiva a validação rigorosa e protege a integridade do sistema.

Para que serve o DAG?

O DAG é especialmente útil no processamento eficiente de transacções, superando os sistemas blockchain tradicionais. A inexistência de blocos elimina tempos de espera de mineração e confirmação. Os utilizadores podem submeter transacções ilimitadas sem restrição de tempo de bloco, apenas com a obrigação de validar transacções anteriores.

A eficiência energética é outra vantagem clara dos sistemas DAG. Redes blockchain com consenso Proof-of-Work exigem enorme capacidade computacional e energia. Apesar de algumas criptomoedas baseadas em DAG ainda recorrerem a PoW, o consumo energético é apenas uma fração do exigido pela mineração blockchain convencional.

No domínio dos micropagamentos, o DAG demonstra utilidade prática. Blockchains tradicionais têm dificuldade com micropagamentos devido a comissões que podem superar o valor transferido. Os sistemas DAG impõem taxas mínimas ou nulas, cobrando apenas pequenas comissões de nó que se mantêm mesmo em períodos de congestionamento. Esta estrutura torna o DAG ideal para transacções frequentes de baixo valor, como em dispositivos IoT, micropagamentos de conteúdos ou transacções entre máquinas.

Que criptomoedas utilizam DAG?

Apesar das vantagens teóricas, poucos projetos cripto adotaram o DAG. A IOTA é o caso mais notório, sendo o nome um acrónimo de Internet of Things Application. A IOTA (MIOTA) destaca-se pela rapidez nas transacções, excelente escalabilidade, segurança, privacidade e integridade de dados. A plataforma utiliza nós e tangles — agrupamentos de múltiplos nós que validam transacções em conjunto. Cada utilizador tem de validar duas transacções antes da sua ser aprovada, o que assegura o contributo de todos para o consenso e garante a descentralização.

A Nano é outro exemplo relevante, optando por um modelo híbrido entre DAG e blockchain. Todos os dados passam por nós, mas cada utilizador mantém a sua própria carteira baseada em blockchain. A validação exige confirmação do remetente e do destinatário, criando uma verificação bilateral. A Nano é reconhecida pela rapidez, escalabilidade, segurança, privacidade e ausência de taxas, atraindo quem procura transacções sem custos.

A BlockDAG apresenta outra implementação DAG, oferecendo rigs de mineração eficientes e uma aplicação móvel para mineração de tokens BDAG. Ao contrário do Bitcoin, cujo halving ocorre a cada quatro anos, o BDAG adota um calendário anual de halving, resultando numa dinâmica tokenómica distinta.

Vantagens e desvantagens do DAG

Como toda a tecnologia, o DAG apresenta vantagens e desvantagens que importa ponderar na comparação com alternativas blockchain.

Os principais pontos fortes do DAG são a velocidade, já que a ausência de restrições de tempo de bloco permite processar transacções imediatamente e sem limites de volume, bastando validar transacções anteriores. As taxas são inexistentes ou mínimas, pois não há mineração que exija remuneração via comissões. Algumas implementações cobram pequenas taxas para operações específicas de nós, mas estas mantêm-se residuais, o que favorece as microtransacções. A eficiência energética é outro trunfo, já que o DAG evita o consumo elevado associado à mineração PoW, resultando numa pegada ambiental reduzida. Problemas de escalabilidade comuns na blockchain ficam praticamente resolvidos, dado não existirem períodos de espera que provoquem estrangulamentos.

Contudo, subsistem desafios sérios. A descentralização é uma preocupação, pois alguns protocolos DAG incluem elementos centralizados, muitas vezes justificados como soluções transitórias para impulsionar o crescimento inicial. O sistema ainda não demonstrou viabilidade sem intervenção de terceiros, podendo ficar exposto a ataques. Além disso, os sistemas DAG ainda não foram amplamente testados em grande escala. Embora existam há anos, não atingiram a adoção generalizada das blockchains, incluindo soluções Layer-2, o que levanta dúvidas quanto à sua sustentabilidade e capacidade de suportar volumes massivos de transacções.

Conclusão

Os directed acyclic graphs são uma inovação tecnológica promissora, com potencial relevante no universo dos registos distribuídos. Ao comparar arquiteturas DAG e blockchain, o DAG oferece vantagens claras: taxas mais baixas, processamento mais rápido, menor consumo energético e melhor escalabilidade. Porém, a tecnologia ainda se encontra numa fase inicial, com capacidades e limitações por explorar e validar em pleno.

As soluções existentes enfrentam obstáculos que impedem o DAG de desafiar a supremacia da blockchain, sobretudo no que toca à descentralização e à falta de escalabilidade comprovada em contexto empresarial. À medida que a tecnologia amadurece, permanecem em estudo múltiplos casos de uso e aplicações. Com a evolução do ecossistema cripto e dos registos distribuídos, o setor observa atentamente o desenvolvimento do DAG e o surgimento de novas aplicações. Em vez de substituir a blockchain, o DAG deverá constituir uma tecnologia complementar, fornecendo soluções alternativas para casos de uso em que as suas vantagens sejam cruciais. O avanço dos híbridos blockchain-DAG e das implementações DAG puras deverá revelar novas oportunidades que consolidarão o papel do DAG no panorama mais vasto da blockchain e das criptomoedas.

FAQ

A BlockDAG pode atingir 1 dólar?

Sim, a BlockDAG poderá atingir 1 $ até 2025 se lançar a sua mainnet com sucesso e conquistar ampla adoção no mercado cripto.

Qual a diferença entre DAG e blockchain?

O DAG utiliza uma rede de nós, enquanto a blockchain recorre a blocos ligados por ordem cronológica. O DAG é mais rápido, mas a blockchain tende a ser mais segura.

O que significa DAG?

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

Que criptomoeda utiliza DAG?

Diversas criptomoedas recorrem ao DAG, como a Nano, a IOTA e a Hedera Hashgraph. Estes projetos utilizam a tecnologia DAG para transacções mais rápidas e escaláveis.