Что такое ориентированный ациклический граф (DAG)?

Ориентированный ациклический граф (DAG) — это важное технологическое достижение в области криптовалют и распределённых реестров. Хотя технология блокчейн с момента появления занимает лидирующие позиции, DAG предлагает альтернативную схему структурирования и обработки транзакций, позволяя устранить ряд ограничений, присущих классическим блокчейн-системам.

Кратко

DAG обладает рядом преимуществ по сравнению с традиционным блокчейном. Отказ от создания и майнинга блоков обеспечивает быструю обработку транзакций и высокую масштабируемость. Транзакции в DAG формируются как связанные узлы, а не последовательные блоки, что снижает энергопотребление. Комиссии при транзакциях минимальны или вовсе отсутствуют, что особенно удобно для микроплатежей. Несмотря на перспективность, DAG не заменяет блокчейн полностью, а предлагает альтернативу для отдельных задач. Однако технология сталкивается с проблемами централизации и пока не доказала, что может обеспечить блокчейн-уровень надёжности и безопасности в масштабах крупных сетей.

Сравнение DAG и блокчейна

Ориентированный ациклический граф — это способ моделирования и структурирования данных, который используется в ряде криптовалют вместо классической архитектуры блокчейна. Иногда DAG называют «убийцей блокчейна», поскольку часть экспертов видит в нём потенциал заменить блокчейн в некоторых сферах. Тем не менее, блокчейн остаётся основной инфраструктурой криптовалютной экосистемы.

В архитектуре DAG вершины (круги) — это отдельные операции или транзакции, которые добавляются в сеть. Рёбра (линии) указывают последовательность подтверждения транзакций и всегда направлены только в одну сторону. «Ориентированный» — значит, рёбра идут в одном направлении, а «ациклический» — что вершины не образуют циклов и не возвращаются к исходной точке.

Такая схема особенно эффективна для анализа сложных взаимосвязей между множеством переменных, позволяя отслеживать влияние факторов друг на друга. В криптовалютах DAG позволяет достигать консенсуса без необходимости группировать транзакции в блоки. В отличие от блокчейна, здесь операции строятся прямо друг на друге, обеспечивая высокую скорость обработки.

В чём отличие между DAG и блокчейном?

DAG и блокчейн выполняют схожие задачи в криптоиндустрии, но различаются по структуре и принципу работы. Главное отличие — в организации данных: блокчейны объединяют транзакции в блоки, выстраивая их в последовательную цепь. DAG не создаёт блоки, а строит каждую транзакцию непосредственно на предыдущих, формируя гибкую и непрерывную структуру.

Визуально различие заметно: блокчейн — это линейная цепочка блоков, а DAG — сложный граф из взаимосвязанных кругов и линий с множеством параллельных путей. Эта особенность влияет на обработку транзакций и достижение консенсуса.

Как работает технология DAG?

Основной принцип работы DAG — уникальный процесс валидации транзакций. Вершины (круги) обозначают отдельные операции, а рёбра (линии) — связи между ними. Транзакции наслаиваются слоями, формируя постоянно растущую сеть.

Чтобы отправить транзакцию, пользователь должен сначала подтвердить одну или несколько предыдущих операций («tips» — неподтверждённые транзакции). Подтверждая их, участник помогает валидации сети. Его собственная транзакция после отправки становится новым tip и ждёт подтверждения другими. Таким образом, каждый участник валидирует чужие операции, и сеть непрерывно расширяется.

Для защиты от двойного расходования внедрены механизмы полной проверки цепочки транзакций вплоть до истоков сети. Это гарантирует достаточность баланса и легитимность всех предыдущих операций. Попытка совершить транзакцию на основе недействительной цепочки приводит к её отклонению. Даже корректные операции могут быть проигнорированы, если они связаны с историей, где нарушена проверка баланса. Это стимулирует участников тщательно валидировать транзакции и поддерживать целостность системы.

Для чего нужен DAG?

Главная сфера применения DAG — ускоренная обработка транзакций по сравнению с традиционными блокчейнами. Отсутствие блоков убирает задержки, связанные с их майнингом и подтверждением. Можно отправлять неограниченное количество операций, подтверждая лишь предыдущие.

Ещё одно преимущество — энергоэффективность. Классический блокчейн на Proof-of-Work требует высоких вычислительных затрат и энергии. Криптовалюты на базе DAG могут использовать PoW, но их энергопотребление существенно ниже.

Технология DAG особенно эффективна для микроплатежей. В классическом блокчейне комиссия может превышать сумму маленького перевода. В DAG комиссии отсутствуют или минимальны, обычно взимается лишь небольшая плата за работу узлов, которая не увеличивается даже при перегрузках. Это делает DAG оптимальным выбором для частых малых операций — например, в IoT, микроплатежах за контент или обмене между устройствами.

Какие криптовалюты работают на DAG?

Хотя у DAG есть теоретические преимущества, на практике технологию внедрили немногие проекты. Один из ведущих примеров — IOTA (Internet of Things Application). IOTA (MIOTA) известна высокой скоростью транзакций, отличной масштабируемостью, безопасностью, приватностью и надёжностью данных. Платформа использует узлы и tangle — сочетание узлов, совместно валидирующих операции. Пользователь должен подтвердить две чужие транзакции перед одобрением своей, что поддерживает коллективный консенсус и децентрализацию.

Nano — ещё одна известная DAG-криптовалюта с гибридной архитектурой: здесь сочетаются DAG и блокчейн. Все данные проходят через узлы, а у каждого пользователя — собственный кошелёк на базе блокчейна. Для подтверждения транзакции необходимо одобрение как отправителем, так и получателем, что обеспечивает двустороннюю валидацию. Nano славится высокой скоростью, масштабируемостью, безопасностью, приватностью и отсутствием комиссий — это выгодно для пользователей, ценящих бесплатные переводы.

BlockDAG — ещё один пример DAG-реализации, предлагающий энергоэффективные майнеры и мобильное приложение для добычи токенов BDAG. В отличие от биткоина с халвингом раз в четыре года, у BDAG сокращение эмиссии происходит ежегодно, что формирует уникальную токеномику.

Плюсы и минусы DAG

Любая технология имеет преимущества и недостатки, которые важно оценивать при выборе между DAG и блокчейном.

Плюсы DAG — высокая скорость (нет ограничений по времени блока, транзакции обрабатываются мгновенно, нужен только факт подтверждения предыдущих), минимальные или отсутствующие комиссии (майнинг не требуется, вознаграждение майнерам не закладывается), энергоэффективность (нет затрат, характерных для PoW-майнинга), высокая масштабируемость (нет задержек, связанных с блоками). Некоторые реализации предусматривают небольшие комиссии за работу специализированных узлов, но они несущественны и выгодны для микроплатежей.

Минусы DAG — проблемы с децентрализацией: часть протоколов содержит централизованные элементы, что часто объясняется необходимостью быстрого запуска сети. Технология пока не показала, что может работать без сторонней поддержки, что делает сеть уязвимой. Кроме того, DAG-системы мало протестированы в масштабах крупных сетей и не достигли массового внедрения, характерного для блокчейна и решений второго уровня. Это вызывает сомнения в их жизнеспособности и способности обрабатывать огромные объёмы транзакций в долгосрочной перспективе.

Заключение

DAG — это перспективная технологическая разработка с большим потенциалом для распределённых реестров. В сравнении с классическим блокчейном архитектура DAG обеспечивает меньшие комиссии, высокую скорость обработки, низкое энергопотребление и отличную масштабируемость. Однако технология всё ещё находится на ранней стадии развития, и её возможности и ограничения только предстоит раскрыть.

Текущие реализации сталкиваются с трудностями, которые мешают DAG-системам реально конкурировать с блокчейном: вопросы децентрализации и отсутствие доказанной масштабируемости на уровне предприятий. По мере развития отрасли появляются новые сценарии использования и приложения. Криптосообщество внимательно следит за развитием DAG и новыми сферами его применения. Скорее всего, технология станет дополнением к блокчейну, предоставляя решения для специфических задач, где её преимущества наиболее актуальны. Дальнейшее развитие гибридных и чистых решений на DAG откроет новые возможности и поможет определить место технологии в индустрии криптовалют и блокчейна.

FAQ

Может ли BlockDAG достичь 1 доллара?

Да, при успешном запуске основной сети и широком распространении на рынке криптовалют BlockDAG может достичь цены $1 уже к 2025 году.

В чём разница между DAG и блокчейном?

В DAG используется сеть узлов, а в блокчейне — блоки, связанные в хронологической последовательности. DAG обеспечивает большую скорость, но блокчейн обычно считается более безопасным.

Что означает DAG?

DAG — это Directed Acyclic Graph (ориентированный ациклический граф). Такая структура данных применяется в блокчейн-технологиях для представления транзакций и улучшения масштабируемости и скорости.

Какая криптовалюта использует DAG?

Технологию DAG используют такие криптовалюты, как Nano, IOTA и Hedera Hashgraph. Они реализуют DAG для быстрого и масштабируемого проведения транзакций.