Що таке Directed Acyclic Graph (DAG)?

Directed Acyclic Graph (DAG) — це прогресивна технологія у сфері криптовалют, яку розглядають як альтернативу класичним системам розподіленого реєстру. У статті розкривається поняття DAG, принципи його функціонування та порівняння з іншими цифровими технологіями реєстрів.

DAG vs традиційні технології розподіленого реєстру

DAG — це інструмент моделювання даних, який деякі криптовалюти використовують замість стандартного розподіленого реєстру. Традиційні технології структурують дані у блоки, а DAG формує систему вершин (кіл) і ребер (ліній) для представлення та зв’язування транзакцій. Така архітектура забезпечує високу швидкість обробки та кращу масштабованість.

На відміну від класичних систем, DAG не створює блоки — транзакції накладаються одна на одну, що суттєво підвищує швидкість їх проведення. Візуально DAG схожий на граф зі взаємопов’язаними вузлами, на відміну від ланцюгової структури традиційних реєстрів.

Як працює технологія DAG?

У системі DAG кожна транзакція (вершина або коло) базується на попередніх транзакціях. Для здійснення транзакції користувач повинен підтвердити раніше непідтверджену операцію — так званий «tip». Таким чином формуються шари транзакцій, і кожна нова стає наступним tip для верифікації.

DAG містить механізм запобігання подвійним витратам: вузли перевіряють весь шлях транзакцій до першої, контролюючи баланс і легітимність. Це мотивує користувачів будувати транзакції на валідних шляхах, оскільки вибір недійсних може призвести до їх ігнорування.

Для чого використовують DAG?

Технологія DAG має такі основні застосування:

1. Швидка обробка транзакцій: Відсутність блоків дозволяє здійснювати більше операцій за коротший час.
2. Енергоефективність: Споживання енергії значно менше, ніж при класичному майнінгу.
3. Мікроплатежі: Відсутність комісій робить технологію ідеальною для дрібних операцій.
4. Масштабованість: Архітектура DAG дає змогу ефективно працювати із зростаючим обсягом транзакцій без зниження продуктивності.

Які криптовалюти застосовують DAG?

Ряд криптовалют інтегрували DAG:

1. IOTA (MIOTA): Відома високою швидкістю, масштабованістю та безпекою операцій.
2. Nano: Поєднує DAG та класичний реєстр, забезпечуючи швидкі транзакції без комісій.
3. BlockDAG: Реалізує DAG для енергоефективного майнінгу через мобільні застосунки та спеціалізовані пристрої.

Переваги та недоліки DAG

Технологія DAG має такі переваги:

• Висока швидкість транзакцій
• Мінімальні або відсутні комісії
• Енергоефективність
• Відмінна масштабованість

Водночас існують такі недоліки:

• Ризики централізації
• Обмежене тестування у реальних масштабах
• Відносна новизна та недостатній розвиток порівняно з класичними реєстрами

Висновки

Технологія Directed Acyclic Graph (DAG) є перспективною альтернативою класичним розподіленим системам у криптовалютному секторі. Її архітектура надає переваги у швидкості, масштабованості та енергоефективності. Незважаючи на потенціал, DAG ще розвивається та стикається із викликами, зокрема ризиками централізації. Подальший розвиток покаже, чи зможе DAG подолати обмеження і стати конкурентом традиційним рішенням у ширшій екосистемі криптовалют.

FAQ

Що таке ациклічні графи?

Ациклічні графи — це структури без циклів, які використовують у криптовалютах для швидкої обробки транзакцій і масштабованості. Вони забезпечують паралельну валідацію та прискорюють консенсус.

Яка різниця між циклічним і ациклічним графом?

Циклічний граф має принаймні один цикл, а ациклічний — жодного. У блокчейні ациклічні графи дають змогу здійснювати швидкі та масштабовані транзакції.

Як зробити граф ациклічним?

Щоб перетворити граф на ациклічний, видаляють ребра, які формують цикли. Для цього застосовують алгоритми — пошук у глибину чи топологічне сортування — для виявлення і усунення циклів.

Як перевірити, чи граф ациклічний?

Щоб перевірити ациклічність графа, застосовують пошук у глибину (DFS) або топологічне сортування. Якщо DFS не знаходить зворотних ребер або топологічне сортування завершується успішно, граф є ациклічним.