ما هو الرسم البياني الموجه غير الدوري (DAG)؟

تشكل تقنية الرسم البياني الموجه غير الدوري (DAG) ابتكارًا جوهريًا ضمن قطاع العملات الرقمية وسجلات البيانات الموزعة. ورغم هيمنة البلوكشين على القطاع المالي التقني منذ ظهوره، برزت DAG كخيار بديل فعّال يعالج تحديات التوسع والكفاءة التي تواجه الشبكات التقليدية. تستعرض هذه المقالة أساسيات تقنية DAG، وهندستها، واستخداماتها، وكيفية مقارنتها بأنظمة البلوكشين المعروفة.

ملخص سريع

تمنح تقنية DAG مزايا عديدة مقارنة بهندسة البلوكشين التقليدية. فبفضل إلغاء الحاجة لإنشاء وتعدين الكتل، توفر DAG سرعات أعلى لمعالجة المعاملات وقابلية توسع موسعة. تعتمد التقنية على ترابط المعاملات كعُقد متصلة بدلًا من الكتل المتتالية، ما يعزز الكفاءة ويقلل استهلاك الطاقة. وبخلاف شبكات البلوكشين التي تفرض رسوم معاملات مرتفعة، غالبًا ما تكون أنظمة DAG برسوم رمزية أو منعدمة، ما يجعلها مثالية للمدفوعات الصغيرة والمعاملات المتكررة. ومع ذلك، من الضروري إدراك أن DAG ليست بديلًا شاملًا للبلوكشين، بل حل مكمل لحالات استخدام محددة ومتطلبات مشاريع مخصصة.

مقارنة بين DAG وتقنية البلوكشين

يعد الرسم البياني الموجه غير الدوري أداة متقدمة لنمذجة البيانات وهيكلتها، تعتمدها بعض العملات الرقمية كبديل لهندسة البلوكشين التقليدية. وقد نالت التقنية اهتمام مجتمع العملات الرقمية الذي يرى فيها مستقبلًا واعدًا، إلا أن كلا التقنيتين لا تزالان تعملان جنبًا إلى جنب وتخدمان أهدافًا مختلفة في الصناعة.

تقوم هندسة DAG على بنية فريدة من الدوائر والخطوط. تمثل كل دائرة، أو رأس (Vertex)، معاملة فردية تُضاف للشبكة. تشير الخطوط، أو الحواف (Edges)، إلى ترتيب الموافقة والتحقق من المعاملات. وتتميز هذه البنية بأن الحواف أحادية الاتجاه، فلا تشكل حلقات. هذه الخاصية تمنح DAG اسمها: "موجه" لاتجاه الحواف، و"غير دوري" لأن الرؤوس لا تعود إلى نفسها، ما يمنع التكرار الدائري.

تُعد هذه البنية مثالية لتطبيقات نمذجة البيانات، إذ تتيح للمستخدمين تحليل العلاقات بين عدة متغيرات وفهم تأثيراتها المتبادلة. وفي العملات الرقمية، تدعم DAG تحقيق الإجماع ضمن الشبكات الموزعة. الفرق الأساسي عن البلوكشين أن المعاملات لا تُجمع في كتل، بل تُرتب مباشرة فوق بعضها البعض، ما يُسرّع معالجة العمليات بشكل ملحوظ.

ما الفرق بين DAG والبلوكشين؟

رغم تشابه الأهداف الرئيسية لكل من DAG والبلوكشين في سوق العملات الرقمية، إلا أن هناك اختلافات جوهرية في البنية والآلية التشغيلية. أبرز الفروق أن أنظمة DAG لا تنشئ كتل كما تفعل البلوكشين، بل تُرتب المعاملات مباشرة فوق السابقة بشكل متسلسل مستمر.

هيكليًا، تتكون DAG من دوائر وخطوط تشكل نمطًا رسمًا بيانيًا، بينما تظهر البلوكشين كسلسلة متتالية من الكتل المرتبطة. هذا الاختلاف في الهندسة ينعكس في الشكل البصري: إذ تبدو البلوكشين كسلسلة خطية من الكتل، في حين تظهر DAG كرسم بياني مترابط متعدد المسارات.

كيف تعمل تقنية DAG؟

تُفهم آلية عمل DAG من خلال مكوناتها الأساسية وعملياتها. تعتمد أنظمة DAG على دوائر (رؤوس) وخطوط (حواف)، حيث يمثل كل رأس معاملة منفردة. تُرتب هذه المعاملات بشكل هرمي فوق بعضها البعض.

عند بدء المستخدم معاملة جديدة، يجب عليه تأكيد معاملة واحدة أو أكثر من المعاملات السابقة غير المؤكدة "النصائح" (Tips). يتطلب التحقق من الصحة تأكيد هذه النصائح قبل إرسال المعاملة إلى الشبكة. بعد التحقق، تصبح المعاملة الجديدة نصيحة بانتظار تأكيد المستخدمين لاحقًا، ما يخلق دورة مستمرة يبني فيها المجتمع طبقات متتالية من المعاملات، مما يزيد من نمو النظام بشكل تلقائي.

لمنع هجمات الإنفاق المزدوج، تعتمد DAG نظام تحقق متقدم. عند تأكيد العُقد للمعاملات السابقة، تتم مراجعة كامل مسار المعاملة حتى الأصل، ما يضمن توفر الأرصدة وصحة جميع المعاملات. من يحاول البناء على مسار غير صالح يخاطر برفض معاملته حتى لو كانت سليمة. تضمن هذه الآلية سلامة الشبكة عبر التأكد من صلاحية جميع العمليات المتسلسلة.

ما هي استخدامات DAG؟

تستخدم تقنية DAG في عدة تطبيقات عملية ضمن منظومة العملات الرقمية. أبرز استخداماتها تسريع معالجة المعاملات مقارنة بأنظمة البلوكشين التقليدية. غياب الكتل يزيل أوقات الانتظار المرتبطة بإنشائها وتعدينها، ما يسمح بإرسال المعاملات باستمرار بشرط تأكيد المعاملات السابقة.

يمثل ترشيد استهلاك الطاقة ميزة مهمة لأنظمة DAG. فعلى عكس البلوكشين المعتمدة على خوارزميات إثبات العمل (PoW) ذات الاستهلاك العالي، تحتاج العملات القائمة على DAG لطاقة أقل بكثير. رغم أن بعض أنظمة DAG ما زالت تستخدم PoW، إلا أن استهلاكها للطاقة يعد منخفضًا جدًا مقارنة بالشبكات التقليدية.

تتفوق DAG في معالجة المدفوعات الصغيرة، حيث تواجه البلوكشين التقليدية صعوبات بسبب رسوم المعاملات التي قد تتجاوز قيمة العملية نفسها. أنظمة DAG تتغلب على هذه المشكلة عبر إلغاء أو تقليل الرسوم بشكل كبير، مع الاكتفاء برسوم رمزية للعُقد، كما تبقى هذه الرسوم مستقرة حتى في حالات ازدحام الشبكة.

ما هي العملات الرقمية التي تعتمد DAG؟

رغم مزايا DAG، لا تزال قلة من مشاريع العملات الرقمية تطبقها فعليًا. IOTA من أبرز الأمثلة؛ اسم المشروع اختصار لـ Internet of Things Application، ويركز على سرعة المعاملات، التوسع، الأمان، الخصوصية، وسلامة البيانات. تستخدم IOTA (MIOTA) العُقد والتشابك (Tangles) للتحقق من العمليات. يجب على المستخدمين تأكيد معاملتين قبل اعتماد معاملتهم، ما يضمن مشاركة الجميع في الإجماع ويحافظ على اللامركزية.

يعد Nano مشروعًا بارزًا آخر يجمع بين عناصر DAG والبلوكشين، حيث تتم عمليات البيانات عبر العُقد بينما يحتفظ كل مستخدم بمحفظة قائمة على البلوكشين. تتطلب عملية التحقق موافقة المرسل والمستلم، وقد بنت Nano سمعتها على سرعة المعاملات، التوسع، الأمان، حماية الخصوصية، وعدم وجود رسوم معاملات.

أما BlockDAG فيقدم تطبيقًا حديثًا لتقنية DAG، إذ يوفر أجهزة تعدين موفرة للطاقة وتطبيقًا للهاتف المحمول لتعدين رموز BDAG. بخلاف دورة تنصيف بيتكوين التي تحدث كل أربع سنوات، تعتمد BDAG دورة تنصيف سنوية، ما يخلق نموذجًا اقتصاديًا مختلفًا لتوزيع الرموز.

مزايا وعيوب DAG

لدى DAG مزايا وعيوب يجب النظر فيها بعناية.

DAG توفر عدة فوائد؛ أبرزها السرعة، فغياب زمن الكتل يتيح معالجة غير محدودة للمعاملات بشرط تأكيد العمليات السابقة. غالبًا ما تكون الرسوم منعدمة أو رمزية لغياب التعدين التقليدي، رغم إمكانية فرض رسوم بسيطة لعُقد خاصة. هذا النموذج مثالي للمدفوعات الصغيرة. كما أن غياب التعدين يقلل الاعتماد على خوارزميات إثبات العمل كثيفة الطاقة، ما يؤدي إلى استهلاك منخفض وبصمة كربونية ضئيلة. وتلغي أيضًا أوقات الانتظار الطويلة، ما يعالج مشكلات التوسع التي تواجه العديد من شبكات البلوكشين.

في المقابل، تواجه DAG تحديات مثل الحاجة لتعزيز اللامركزية، إذ تعتمد بعض البروتوكولات في بداياتها على عناصر مركزية لتمكين الشبكة. تواصل الأنظمة تطوير استقلاليتها، ومع غياب النضج الكامل قد تحتاج لمزيد من تدابير الأمان. تظل DAG تخضع لاختبارات موسعة مقارنة بالبروتوكولات الراسخة، ما يتيح فرصًا للنمو والتحقق من أدائها الطويل الأمد تحت ظروف شبكية متغيرة.

خلاصة

يمثل الرسم البياني الموجه غير الدوري تقنية مبتكرة تحمل إمكانات كبيرة لقطاع العملات الرقمية والسجلات الموزعة. تمنح DAG مزايا واضحة مقارنة بالبلوكشين التقليدي، مثل تقليل الرسوم، سرعة المعالجة، الكفاءة الطاقية، وقابلية التوسع، إلا أن التقنية ما زالت في طور التطوير لمعالجة تحديات تميزها عن البلوكشين. تمثل تعزيز اللامركزية وتوسيع التنفيذ عوامل تطوير رئيسية قبل بلوغ DAG كامل إمكاناتها. وتدل التطورات المستمرة على أن إمكاناتها الكاملة ما زالت قيد الاستكشاف. مزايا التطبيقات الحالية واعدة، ويستمر مجتمع العملات الرقمية في متابعة تطورات DAG مع ظهور حالات استخدام جديدة ونضج التقنية. من الأنسب اعتبار DAG تقنية مكملة للبلوكشين، تقدم حلولًا بديلة لتطبيقات محددة في منظومة السجلات الموزعة، مع مساهمة كل تطبيق في ابتكار جديد في السوق الرقمية.

الأسئلة الشائعة

إلى ماذا يرمز DAG؟

DAG هو اختصار لعبارة Directed Acyclic Graph؛ بنية بيانات مستخدمة في تقنية البلوكشين لتمثيل المعاملات وعلاقاتها.

ما هو مصطلح DAG؟

مصطلح DAG يشير إلى الرسم البياني الموجه غير الدوري، وهو بنية بيانات تُستخدم في بعض العملات الرقمية لمعالجة معاملات أسرع وأكثر قابلية للتوسع مقارنة بالبلوكشين التقليدي.

ما هو DAG؟

DAG (Directed Acyclic Graph) بنية بيانات مستخدمة في العملات الرقمية لتحسين قابلية التوسع وسرعة معالجة العمليات. تتيح تنفيذ المعاملات بشكل متوازٍ، على عكس البلوكشين التقليدي.