ما هو الرسم البياني اللاتوجيهي غير الدوري (DAG)؟

تُعد تقنية الرسم البياني اللاتوجيهي غير الدوري (DAG) ابتكاراً محورياً في عالم العملات الرقمية وتقنيات البلوكشين. ومع تطور صناعة التكنولوجيا المالية باستمرار، ظهرت DAG كمنهج بديل للبلوكشين التقليدي، مقدمة مزايا استثنائية في معالجة العمليات وكفاءة الشبكات. وقد جذبت هذه التقنية اهتمام المطورين والمستثمرين الباحثين عن حلول لتجاوز قيود البلوكشين الجوهرية.

خلاصة سريعة

تمنح تقنية DAG العديد من المزايا الجوهرية مقارنة بأنظمة البلوكشين التقليدية؛ فهي تحقق سرعات تنفيذ أعلى وقابلية توسع أكبر بفضل إلغاء عملية إنشاء الكتل والتعدين. وتُنظم العمليات كعُقد مترابطة بدلاً من كتل متسلسلة، مما يقلل استهلاك الطاقة ويرفع الكفاءة. ومن أكثر ميزاتها جاذبية الرسوم المنخفضة أو المعدومة، ما يجعل استخدامها مناسباً بشكل خاص لأنظمة المدفوعات الصغيرة وشبكات إنترنت الأشياء (IoT). ومع ذلك، يجب التنبه إلى أن DAG ليست بديلاً كلياً للبلوكشين، بل تقدم حلاً بديلاً لحالات تطبيق محددة. وبرغم الآفاق الواعدة للتقنية، فإنها تواجه تحديات مثل مخاوف المركزية والحاجة لإثبات قدرتها على العمل بكفاءة وفعالية على نطاق واسع مع مرور الوقت.

مقارنة DAG بتقنية البلوكشين

يشكل الرسم البياني اللاتوجيهي غير الدوري (DAG) منهجية مختلفة جذرياً في بنية البيانات مقارنة بتقنية البلوكشين. ورغم سيطرة البلوكشين على صناعة العملات الرقمية، توفر DAG طريقة بديلة يصفها البعض بأنها "قاتلة البلوكشين". لكن ما إذا كانت DAG ستحل محل البلوكشين فعلياً يبقى رهناً بالتطورات التقنية المستقبلية وتبني السوق لها.

تعتمد بنية DAG على شبكة من الدوائر والخطوط، حيث تمثل كل دائرة (عقدة) عملية واحدة تضاف إلى الشبكة، وتشير الخطوط (الحواف) التي تربط العقد إلى تسلسل الموافقة على العمليات. ويكمن أحد الجوانب الأساسية لهذا النظام في اتجاه الخطوط الأحادي، ما يفسر مصطلح "موجه". أما "غير الدوري" فيعني أن العقد لا تعود إلى نفسها، ما يمنع حدوث حلقات دائرية في العمليات.

يثبت هذا النموذج فعاليته في دراسة العلاقات بين المتغيرات وكيفية تفاعلها. وفي العملات الرقمية، تتيح DAG للمشاريع تحقيق الإجماع عبر الشبكات الموزعة دون الحاجة للتعدين التقليدي. وتُبنى العمليات مباشرة فوق بعضها بعضاً دون تجميعها في كتل، مما يسمح بمعالجة أسرع وأكثر انسيابية مقارنة بالبلوكشين التقليدي.

ما الفرق بين DAG والبلوكشين؟

رغم التشابه في الأهداف بين DAG والبلوكشين ضمن منظومة العملات الرقمية، إلا أن الفوارق البنيوية والتشغيلية بينهما جوهرية. يكمن الفرق الأهم في طريقة تنظيم ومعالجة العمليات؛ فالبلوكشين التقليدي ينشئ كتلًا متسلسلة تضم عمليات متعددة، بينما تبني DAG كل عملية مباشرة فوق السابقة دون الحاجة لإنشاء كتل وسيطة.

من حيث الشكل، تختلف التقنيتان جذرياً؛ فشبكات البلوكشين تظهر كسلاسل خطية من الكتل، بينما تتخذ أنظمة DAG شكلاً بيانياً بعقد مترابطة وخطوط متشابكة، ما يخلق شبكة علاقات أكثر تعقيداً بين العمليات. ويؤثر هذا الفارق البنيوي على الأداء، إذ توفر DAG عادة سرعة وقابلية توسع أكبر.

كيف تعمل تقنية DAG؟

تبتكر DAG نظام تحقق متبادل ونمو شبكي متواصل. يتكون النظام من دوائر (عقد) وخطوط (حواف)، تمثل كل عقدة عملية منفردة. وعندما يرغب المستخدم في إضافة عملية جديدة، عليه أولاً تأكيد واحدة أو أكثر من العمليات غير المؤكدة، والمعروفة بـ"النهايات". هذا يخلق نظام تحقق ذاتي يساهم فيه كل مشارك في أمان الشبكة وصحة العمليات.

بعد تأكيد النهايات المطلوبة، تصبح عملية المستخدم هي النهاية الجديدة، بانتظار تأكيد المستخدمين اللاحقين. وبهذا تنمو الشبكة باستمرار، دون الحاجة للتعدين أو إنشاء الكتل التقليدية.

يشمل النظام حماية قوية ضد هجمات الإنفاق المزدوج؛ فعند تأكيد العمليات القديمة، تراجع العقد المسار الكامل للتحقق من الأرصدة وصحة العمليات السابقة. وإذا حاول المستخدم البناء على مسار غير صحيح، تتجاهل الشبكة عمليته حتى وإن كانت صحيحة بمفردها، ما يحفز على السلوك النزيه ويضمن سلامة الشبكة ككل.

ما هي استخدامات تقنية DAG؟

تخدم تقنية DAG وظائف مهمة في منظومة العملات الرقمية، وتركز على رفع كفاءة معالجة العمليات. وبإلغاء الكتل وفترات الانتظار، تسمح DAG بإرسال عدد غير محدود من العمليات بشرط تأكيد العمليات السابقة، مما يجعل الشبكة أكثر سلاسة وتجاوباً من أنظمة البلوكشين التقليدية.

الكفاءة في استهلاك الطاقة ميزة أساسية أخرى لأنظمة DAG. فبينما تتطلب البلوكشين التقليدية القائمة على إثبات العمل (PoW) قدرات حسابية كبيرة، تستهلك العملات الرقمية المبنية على DAG جزءاً بسيطاً من هذه الطاقة. حتى عند استخدام بعض أنظمة DAG لإثبات العمل، فإنها تطبقه بطرق تقلل الأثر البيئي واستهلاك الطاقة بشكل كبير.

وتتجلى قيمة DAG في معالجة المدفوعات الصغيرة؛ إذ تواجه البلوكشين التقليدية صعوبة في العمليات صغيرة القيمة نتيجة الرسوم المرتفعة. أما DAG فتقلل أو تلغي هذه الرسوم، وتفرض فقط رسوماً رمزية للعقد تظل ثابتة حتى عند ازدحام الشبكة، ما يجعلها الأمثل للتعاملات المتكررة ذات القيمة المنخفضة.

تُستخدم DAG أيضاً في شبكات إنترنت الأشياء (IoT)، حيث تحتاج الأجهزة إلى تنفيذ عمليات بسرعة وكفاءة. وتسمح الرسوم المعدومة والسعة التشغيلية المرتفعة لأنظمة DAG بمعاملات فورية بين الأجهزة في المدن الذكية وسلاسل الإمداد والأنظمة المؤتمتة.

وتشمل تطبيقات DAG الأخرى التحقق من سلامة البيانات، حلول التخزين اللامركزي، وأنظمة المدفوعات الفورية، مما يبرز مرونة التقنية في قطاعات متنوعة خارج إطار العملات الرقمية التقليدية.

ما هي العملات الرقمية التي تعتمد تقنية DAG؟

رغم المزايا النظرية والتطبيقات المتنوعة لتقنية DAG، إلا أن عدد المشاريع التي تعتمدها فعلياً محدود. وتُعد IOTA المثال الأشهر، حيث يشير اسمها إلى Internet of Things Application. أطلقت IOTA عام 2016، وبنت مكانتها على سرعة العمليات، وقابلية التوسع، والأمان، والخصوصية، وسلامة البيانات. تعتمد IOTA على نظام من العقد والتشابكات، حيث يتحقق كل مستخدم من عمليتين قبل الموافقة على عمليته، ما يخلق شبكة لامركزية بالكامل. برهنت DAG في IOTA على كفاءتها خاصة في بيئات إنترنت الأشياء.

يعد Nano مثالاً آخر بارزاً، حيث يجمع بين تقنيتي DAG والبلوكشين. تُرسل وتُستقبل جميع البيانات عبر العقد، ويحتفظ كل مستخدم بمحفظة قائمة على البلوكشين. ويتطلب التحقق مشاركة كل من المرسل والمستقبل. حظيت Nano بالتقدير لسرعة العمليات وقابلية التوسع، والأمان، والخصوصية، خاصة مع غياب رسوم العمليات.

أما BlockDAG فتمثل تطبيقاً أحدث، تقدّم أجهزة تعدين عالية الكفاءة وتطبيقاً مخصصاً لتعدين رموز BDAG. يميزها جدول تخفيض المكافآت السنوي على عكس Bitcoin الذي يخفض مكافآته كل أربع سنوات، ما يقدم نموذجاً اقتصادياً مختلفاً. وهذا يمثل تطبيقاً مبتكراً لمفاهيم DAG في الاقتصاد الرمزي.

وتشمل مشاريع أخرى Hedera Hashgraph التي تستخدم بروتوكول القيل والقال مع بنية DAG، وFantom التي تطبق التقنية في تطبيقات التمويل اللامركزي. وتواصل هذه المشاريع توسيع استخدام DAG في تطبيقات متعددة.

مزايا وعيوب تقنية DAG

تقدم DAG مزايا مهمة وتواجه في الوقت نفسه تحديات يجب مراعاتها عند دراسة إمكانيات تطبيقها.

من مزاياها الرئيسية سرعة العمليات الاستثنائية، إذ يمكن تنفيذ العمليات في أي وقت دون قيود أوقات الكتل، مع شرط وحيد هو التحقق من العمليات السابقة، ما يزيل نقاط الاختناق الشائعة في البلوكشين.

أما التكاليف، فتتميز أنظمة DAG بانخفاض أو انعدام الرسوم. وبغياب التعدين، يتجنب المستخدمون الرسوم العالية المرتبطة بالبلوكشين التقليدي. وقد تفرض بعض الأنظمة رسوماً رمزية على العقد المتخصصة، لكنها تظل أقل كثيراً من رسوم البلوكشين، ما يجعلها مثالية للمدفوعات الصغيرة والتعاملات المتكررة.

الكفاءة الطاقية ميزة أساسية أخرى؛ فأنظمة DAG لا تستخدم إثبات العمل التقليدي، ما يخفض استهلاك الطاقة والبصمة الكربونية بدرجة كبيرة، ويجعلها خياراً أكثر استدامة بيئياً.

ولا تعاني أنظمة DAG من مشكلات قابلية التوسع التي تواجه البلوكشين، إذ يمكنها التعامل مع أحجام عمليات متزايدة بسلاسة بفضل غياب قيود أوقات الكتل، وإن كانت هناك بعض التحفظات.

لكن DAG تواجه تحديات، أبرزها مخاوف اللامركزية، إذ تعتمد بعض البروتوكولات على عناصر مركزية مؤقتة في المراحل الأولى من الإطلاق لحماية الشبكة. لم تثبت التقنية بعد قدرتها على الحفاظ على الأمان والكفاءة على نطاق واسع دون تدخلات خارجية.

كما لم تُختبر DAG واقعياً بنفس درجة بروتوكولات البلوكشين الراسخة؛ إذ لم تحقق بعد انتشاراً واسعاً يماثل حلول الطبقة الثانية أو تقنيات التوسع الأخرى، ما يعني إمكانية ظهور مزايا أو عيوب جديدة عند تطبيقها على نطاق أكبر.

الخلاصة

تشكل تقنية الرسم البياني اللاتوجيهي غير الدوري ابتكاراً واعداً ذا إمكانات كبيرة في مجال العملات الرقمية. تقدم DAG مزايا قوية مثل انخفاض الرسوم، وقابلية التوسع، والكفاءة الطاقية، وسرعة المعالجة، ما يجعلها بديلاً مغرياً للبلوكشين في تطبيقات معينة. لكن التقنية لا تزال في مرحلة النضج، ولم تصل بعد إلى مستوى تبني وانتشار حلول البلوكشين التقليدية.

وتحول القيود الحالية، خاصة في مجال اللامركزية وقابلية التوسع على نطاق واسع، دون منافسة DAG للبلوكشين بشكل كامل في صناعة العملات الرقمية. وتواصل التقنية تطورها، مع استمرار اختبار حدودها وإمكاناتها.

رغم ذلك، تبدو المزايا التي أثبتتها DAG مشجعة لمستقبل تطويرها. وتراقب الأوساط المتخصصة تطور التقنية وظهور حالات استخدام جديدة عن كثب. من الأدق اعتبار DAG تقنية تكميلية تقدم حلولاً بديلة لتطبيقات محددة، خاصة المدفوعات الصغيرة عالية السرعة، واتصال إنترنت الأشياء، والكفاءة الطاقية، بدلاً من اعتبارها بديلاً كلياً للبلوكشين.

ومع توسع استخدام حلول DAG ونضجها، ستتضح إمكاناتها الحقيقية وتطبيقاتها الأنسب في منظومة العملات الرقمية. سيعتمد نجاح DAG المستقبلي على قدرة المطورين على معالجة القيود الحالية والاستفادة الكاملة من ميزاتها الفريدة. وستحدد التطبيقات الواقعية ما إذا كانت DAG ستصبح بديلاً أو مكملًا فعليًا لتقنية البلوكشين التقليدية.

الأسئلة الشائعة

ما هي تطبيقات DAG؟

تستخدم DAGs في تحسين تدفق البيانات، وزيادة قابلية التوسع، وتسريع العمليات في شبكات البلوكشين. وتتيح المعالجة المتوازية وتلغي الحاجة للتعدين، مما يجعل العملات الرقمية أكثر كفاءة وصديقة للبيئة.

ما معنى DAG؟

DAG هو اختصار لـ Directed Acyclic Graph، وهو هيكل بيانات يُستخدم في تقنيات البلوكشين لتحسين قابلية التوسع وزيادة سرعة العمليات.