Що таке спрямований ациклічний граф (DAG)?

Спрямований ациклічний граф (DAG) — це інноваційна технологія структурування даних, яка стала важливою у криптовалютній та блокчейн-індустрії. Технологія блокчейну залишається домінуючою у фінтех-секторі, але DAG пропонує альтернативний спосіб організації та обробки цифрових транзакцій. Розробники й ентузіасти криптовалют звертають увагу на DAG як відповідь на обмеження блокчейну, особливо щодо масштабованості та швидкості транзакцій.

TL;DR

DAG має кілька відмінностей від класичного блокчейну. Головна — швидкість і ефективність, адже немає створення блоків чи майнінгу, як у блокчейн-системах. DAG організує транзакції у вигляді вузлів, а не блоків, що підвищує ефективність і зменшує споживання енергії. Комісії у DAG-системах мінімальні або відсутні, тому технологія підходить для мікроплатежів. DAG не замінює блокчейн повністю, а пропонує альтернативу для окремих проектів. Технологія ще має виклики, наприклад централізацію, і розвивається разом із блокчейн-системами.

DAG проти технології блокчейну

Спрямований ациклічний граф — це інструмент для моделювання та структурування даних, який використовують окремі криптовалюти замість класичної блокчейн-архітектури. В галузі DAG називають «blockchain killer» (технологія, що може замінити блокчейн), вказуючи на її потенціал. Але чи відбудеться така зміна — питання відкрите, адже блокчейн зберігає позиції основної інфраструктури для криптовалют.

Архітектура DAG — це система кіл і ліній, яка принципово відрізняється від структури блокчейну. Кожне коло (вершина) — це окрема дія чи транзакція, яку додають до мережі. Лінія (ребро) визначає послідовність підтвердження транзакцій. Лінії односторонні, тому технологія має таку назву. DAG-системи «спрямовані», бо рухаються лише вперед, і «ациклічні», бо вершини не утворюють циклів, забезпечуючи прямий рух валідації транзакцій.

Ця структура корисна для моделювання, оскільки дає змогу аналізувати зв’язки між змінними. Дослідники визначають, як змінні впливають одна на одну. У криптовалютах DAG допомагає досягати консенсусу у розподілених мережах. Відмінність DAG і блокчейну — у способі організації транзакцій: у DAG вони розміщуються одна на одній, що підвищує швидкість порівняно з блокчейном.

У чому різниця між DAG і блокчейном?

DAG і блокчейн виконують схожі функції у криптовалютній екосистемі, але відрізняються структурою та принципами роботи. Головна різниця — це організація транзакційних даних. Блокчейн формує блоки з групами транзакцій, які з’єднуються у ланцюг. DAG не створює блоки — кожна транзакція розміщується поверх попередньої у багатошаровій структурі.

Візуально блокчейн — це ланцюг блоків, а DAG — граф із кіл і ліній. Архітектурна різниця впливає на продуктивність: DAG обробляє транзакції швидше, бо немає затримок через блоки.

Як працює технологія DAG?

Механізм роботи DAG визначають його компоненти та процеси. DAG складається з кіл (вершин) та ліній (ребер), кожне коло — це транзакція. Транзакції утворюють шари, і кожна нова транзакція розміщується поверх попередніх, формуючи мережу підтверджених операцій.

Коли користувач створює транзакцію в DAG, він повинен підтвердити одну з раніше поданих транзакцій. Такі транзакції називають «tips» (непідтверджені транзакції). Підтвердження tip перед власною транзакцією забезпечує постійну валідацію мережі. Після подачі транзакції вона стає новим tip і чекає підтвердження від інших користувачів. Так створюється цикл, у якому спільнота постійно формує нові транзакції, забезпечуючи роботу системи.

DAG має механізми запобігання подвійного витрачання. Під час підтвердження вузли перевіряють весь шлях транзакцій до початкової. Це дозволяє переконатися у достатності балансу та легітимності операцій. Якщо користувач створює транзакцію на недійсному шляху, мережа її ігнорує. Легітимні транзакції також можуть бути відхилені, якщо вони базуються на недійсних операціях, що підтримує цілісність системи.

Для чого використовують DAG?

DAG призначений для ефективної обробки транзакцій, порівняно з класичним блокчейном. Відсутність блоків прибирає затримки, і користувачі можуть надсилати транзакції безперервно. Єдина вимога — підтвердження попередніх операцій для валідації мережі.

Енергоефективність — ще одна важлива перевага DAG. Класичний блокчейн із Proof of Work (PoW) потребує багато ресурсів, а DAG — мінімум енергії навіть із PoW. Це робить технологію більш екологічною та економічною.

DAG ідеально підходить для мікроплатежів. У блокчейні комісії можуть перевищувати суму транзакції. DAG вирішує цю проблему: комісія або відсутня, або мінімальна навіть за навантаження мережі. Тому технологія підходить для частих невеликих операцій.

Які криптовалюти використовують DAG?

Попри переваги, лише кілька проектів реалізували DAG на практиці. Найвідоміший — IOTA, акронім Internet of Things Application. IOTA (MIOTA) відома швидкістю, масштабованістю, безпекою, приватністю та цілісністю даних. Проект використовує вузли й tangle — комбінації вузлів для перевірки транзакцій. У IOTA користувач підтверджує дві інші транзакції перед затвердженням своєї, забезпечуючи децентралізацію й участь кожного у валідації.

Інший проект — Nano, який комбінує елементи DAG і блокчейну. Дані передаються через вузли, а кожен користувач має власний блокчейн-гаманець. Валідація транзакцій у Nano — це підтвердження з боку відправника й отримувача. Nano, як і IOTA, відомий швидкістю транзакцій, масштабованістю, безпекою, приватністю та відсутністю комісій.

Інші проекти досліджують DAG, пропонуючи енергоефективний майнінг, мобільні рішення, унікальні токеноміки та механізми консенсусу, які відрізняють їх від блокчейну.

Переваги та недоліки DAG

У DAG є свої плюси й мінуси, які потрібно враховувати для вибору технології.

Переваги DAG суттєві. Найважливіша — швидкість, бо немає обмежень часу блоків, і транзакції обробляються безперервно. Відсутність або мінімальні комісії — плюс для мікроплатежів. DAG не потребує майнінгу, тому немає винагород для майнерів, хоча деякі системи можуть брати невелику плату за роботу вузлів. Енергоефективність знижує витрати й екологічне навантаження. Відсутність блокових обмежень дає змогу масштабувати систему без затримок і перевантаження.

Недоліки DAG — це питання централізації, бо деякі протоколи мають централізовані елементи на старті. Проекти використовують це для запуску мережі, але прагнуть працювати без сторонніх втручань. Без захисту мережа може бути вразливою до атак. DAG постійно розвивається, але ще не стало масовим, як Layer-2 для блокчейну. Технологія вдосконалюється разом із блокчейн-рішеннями, не замінюючи їх повністю.

Висновок

Спрямовані ациклічні графи — перспективна технологія для криптовалют і розподілених реєстрів. DAG-системи мають переваги над блокчейном: менші комісії, кращу масштабованість, енергоефективність і швидкість. Технологія розвивається й займає своє місце в криптоіндустрії. Інновації DAG для обробки й перевірки транзакцій мають теоретичні переваги, а практичні рішення поступово вирішують питання децентралізації та безпеки.

Збільшення кількості проектів на DAG і розвиток технології означають її становлення у криптоіндустрії. Переваги DAG для мікроплатежів і високонавантажених додатків сприяють розширенню її застосування. DAG — не «blockchain killer», а додатковий інструмент для окремих задач. Зацікавленість і інвестиції спільноти підтверджують потенціал DAG, а її роль у розподілених системах продовжує зростати поряд із блокчейном.

FAQ

Що таке технологія DAG?

DAG (Directed Acyclic Graph) — це технологія розподіленого реєстру без блоків, що забезпечує масштабованість і ефективність для децентралізованих мереж на відміну від блокчейну.

Що означає DAG у технологіях?

DAG — це Directed Acyclic Graph (спрямований ациклічний граф), структура даних для транзакцій і залежностей у блокчейні та розподілених системах.

Які криптовалюти використовують технологію DAG?

IOTA (MIOTA), Nano (XNO), Fantom (FTM), Hedera Hashgraph (HBAR) та OByte (GBYTE) — основні криптовалюти на DAG.

Що означає DAGs?

DAGs — це Directed Acyclic Graphs (спрямовані ациклічні графи), структури даних для транзакцій у блокчейні, що підвищують масштабованість.