Що таке орієнтований ациклічний граф (DAG)?

Орієнтований ациклічний граф (DAG) — це технологія, що стала важливою інновацією у сфері криптовалют і розподілених реєстрів. Блокчейн домінував у фінтех-індустрії з моменту появи. DAG пропонує альтернативу, яка вирішує проблеми масштабованості та ефективності у блокчейн-мережах. У статті розглянуто базові принципи DAG, його архітектуру, застосування та порівняння зі стандартними блокчейн-системами.

TL;DR

DAG має ключові переваги над традиційною блокчейн-архітектурою. Відсутність створення й майнінгу блоків дозволяє обробляти транзакції швидше та забезпечує масштабованість. Транзакції у DAG — це взаємопов’язані вузли, а не блоки, що підвищує ефективність і знижує енергоспоживання. Блокчейн-мережі часто мають високі комісії, а системи на базі DAG — мінімальні або взагалі без комісій, тому вони підходять для мікроплатежів і частих транзакцій. При цьому DAG не замінює блокчейн, а пропонує альтернативу для окремих цілей та проєктів.

DAG проти блокчейн-технології

Орієнтований ациклічний граф — це інструмент моделювання та структурування даних, який використовують окремі криптовалюти замість класичної блокчейн-архітектури. Технологію оцінили ентузіасти, які бачать у ній переваги над блокчейном. Обидві технології співіснують і мають різні функції у криптовалютній галузі.

Архітектура DAG унікальна: вона складається з кіл і ліній. Кожне коло (вершина) — це окрема дія або транзакція, додана до мережі. Лінії (ребра) визначають порядок підтвердження та перевірки транзакцій. Головна особливість — односторонність ребер: вони не утворюють циклів. Назва DAG пояснюється так: "орієнтований" — напрямок ребер; "ациклічний" — вершини не повертаються до себе.

Така структура даних корисна для моделювання, де користувачі аналізують взаємозв’язки між різними змінними та визначають їхній вплив. У сфері криптовалют DAG допомагає досягати консенсусу в розподілених мережах. Відмінність від блокчейну — транзакції не об’єднуються в блоки, а накладаються одна на одну, що прискорює обробку.

У чому різниця між DAG і блокчейном?

DAG і блокчейн мають схожі базові функції у криптовалютах, але різняться структурно й функціонально. Найсуттєвіша різниця — у DAG немає блоків, як у блокчейні. Транзакції накладаються одна на одну у вигляді потоку.

DAG — це кола й лінії, що утворюють граф, а блокчейн — послідовний ланцюг блоків. Це призводить до різної візуалізації: блокчейн виглядає як лінійний ланцюг, DAG — як складний граф із багатьма шляхами.

Як працює технологія DAG?

Робота DAG базується на його компонентах і процесах. Системи DAG складаються з кіл (вершин) і ліній (ребер), де кожна вершина — окрема транзакція. Транзакції накладаються одна на одну у вигляді ієрархії.

Під час створення транзакції користувач підтверджує одну чи кілька попередніх транзакцій, поданих раніше. Такі непідтверджені транзакції називають "tips" (кінці). Для валідації треба спочатку підтвердити ці tips, а потім надсилати свою транзакцію. Після підтвердження нова транзакція стає tip і очікує перевірки іншими учасниками. Це створює безперервний цикл, у якому спільнота нарощує транзакції шар за шаром.

Щоб запобігти подвійним витратам, у DAG працює складна система перевірки. Вузли, що підтверджують старі транзакції, перевіряють весь шлях аж до початкової (генезис) транзакції. Це гарантує коректні баланси та легітимність транзакцій. Якщо транзакцію побудовано на неправильному шляху, її можуть відхилити, навіть якщо вона правильна. Такий механізм підтримує цілісність мережі.

Для чого використовують DAG?

DAG застосовують у криптовалютах для ефективної обробки транзакцій. Відсутність блоків дозволяє надсилати транзакції безперервно — потрібно лише підтвердити попередні.

DAG — це енергоефективна технологія. Блокчейн із алгоритмом Proof of Work (PoW) споживає багато енергії, а криптовалюти на DAG — мінімальні ресурси. Деякі системи DAG застосовують PoW, але витрати енергії значно нижчі за традиційний блокчейн.

DAG ідеально підходить для мікроплатежів, із якими блокчейн часто не справляється. У блокчейні комісії за мікроплатежі можуть бути вищими за суму транзакції. DAG-системи вирішують це, суттєво зменшуючи комісії, коли потрібна лише мінімальна плата вузлам. Важливо, що комісії стабільні навіть при навантаженні мережі.

Які криптовалюти використовують DAG?

Технологію DAG застосовує обмежена кількість криптовалютних проєктів. IOTA — найвідоміший приклад. Назва — це абревіатура Internet of Things Application. IOTA (MIOTA) акцентує швидкість, масштабованість, безпеку, конфіденційність і цілісність даних. Вона використовує вузли та "tangles" (заплутування) — комбінації вузлів для валідації транзакцій. Для затвердження власної транзакції треба підтвердити дві інші, що забезпечує децентралізацію й консенсус.

Nano — ще один проєкт із DAG, який поєднує DAG і блокчейн. Дані передаються через вузли, кожен користувач має власний блокчейн-гаманець. Для валідації потрібне підтвердження і від відправника, і від отримувача. Nano відомий швидкістю, масштабованістю, безпекою, конфіденційністю та нульовими комісіями.

BlockDAG — сучасна реалізація DAG. Проєкт пропонує енергоефективні майнінгові пристрої та мобільний додаток для майнінгу BDAG. На відміну від чотирирічного циклу халвінгу Bitcoin, BDAG скорочує винагороду щороку.

Переваги та недоліки DAG

DAG має переваги й недоліки, які слід враховувати.

Серед переваг — висока швидкість: транзакції можна обробляти без обмежень у будь-який час, достатньо підтвердити попередні. Технологія працює без комісій або з мінімальними комісіями, бо немає майнінгу й винагороди майнерам; у деяких випадках стягується невелика плата за роботу вузлів. Така структура підходить для мікротранзакцій. Відсутність майнінгу означає, що DAG не потребує енергоємних PoW-алгоритмів, тому споживання електроенергії низьке, а вуглецевий слід мінімальний. Відсутність блокових інтервалів усуває затримки, вирішуючи проблеми масштабованості.

Серед недоліків — питання децентралізації. Частина DAG-протоколів на старті мають централізовані елементи. Такі рішення обирають для запуску мережі, але системи DAG розвиваються до більшої незалежності. Без зрілої мережі потрібні додаткові заходи безпеки. Технологія DAG ще не пройшла масштабне тестування, як класичний блокчейн. Попри кілька років існування, DAG лише набирає популярності, поступаючись поширенню Layer-2-рішень. Це створює перспективи для розвитку й перевірки ефективності у різних умовах.

Висновок

Орієнтований ациклічний граф — це технологія з великим потенціалом для криптовалют і розподілених реєстрів. DAG має переваги над блокчейном: нижчі комісії, вища швидкість, менша енерговитрата й краща масштабованість. Технологія продовжує розвиватися, вирішуючи питання, які відрізняють її від блокчейну. Оптимізація децентралізації та масштабування — це напрямки активного розвитку до повного розкриття потенціалу DAG. Переваги поточних реалізацій DAG перспективні, і криптоспільнота стежить за її еволюцією та новими сценаріями використання. DAG — не заміна блокчейну, а додаткова технологія для окремих застосувань у розподіленій екосистемі, де кожна реалізація DAG приносить унікальні інновації.

FAQ

Що означає DAG?

DAG — скорочення від Directed Acyclic Graph. Це структура даних, яку використовують у блокчейні для представлення транзакцій і їхніх зв’язків.

Що таке DAG у сленгу?

DAG у сленговому вживанні — Directed Acyclic Graph, структура даних, яку використовують у частині криптовалют для швидких і масштабованих транзакцій порівняно з блокчейном.

Що таке DAG?

DAG (Directed Acyclic Graph) — це структура даних у криптовалютах, що покращує масштабованість та швидкість транзакцій. Вона дає змогу обробляти транзакції паралельно, на відміну від класичного блокчейну.