Qu'est-ce qu'un graphe acyclique dirigé (DAG) dans les cryptomonnaies ?

Quand je pense aux cryptomonnaies, “blockchain” ou “grand livre distribué” me vient toujours à l'esprit. Depuis l'apparition de Bitcoin, des centaines de cryptomonnaies ont vu le jour, la plupart avec des architectures similaires qui permettent de transférer de la valeur ou d'interagir avec des applications décentralisées.

Dans une blockchain traditionnelle, nous devons attendre que nos transactions soient incluses dans un bloc. C'est comme être à une station en attendant un train : en fonction de la taille du wagon et du nombre de personnes qui attendent, il se peut que vous ne puissiez même pas monter dans le prochain. Parfois, vous attendez des secondes, parfois des heures. Pour certains, cela est acceptable en raison de la sécurité qu'elle offre. Pour d'autres, la blockchain a une date d'expiration en raison de ses problèmes d'évolutivité.

Certains croient que l'avenir réside dans une structure complètement différente : les graphes acycliques dirigés (DAG).

Qu'est-ce qu'un DAG ?

Un DAG est une structure de données qui connecte les informations de manière particulière. Décomposons ce terme compliqué :

C'est un graphique composé de sommets (sphères) et d'arêtes (lignes qui les connectent). Il est dirigé car les connexions vont dans une seule direction (ont des flèches). Et il est acyclique car il ne forme pas de boucles sur lui-même - si vous commencez à un point et suivez le chemin, vous ne retournerez jamais au même endroit.

Ces structures sont utilisées dans les domaines scientifiques et médicaux pour observer les relations entre les variables. En cryptomonnaies, nous nous intéressons à la manière dont elles parviennent à un consensus dans un réseau distribué.

Fonctionnement d'un DAG dans les cryptomonnaies

Dans un système DAG, chaque sommet est une transaction. Il n'y a pas de blocs ni de minage. Au lieu de regrouper les transactions, chacune est construite sur une précédente. Lorsqu'un nœud envoie une transaction, il effectue un petit travail de preuve pour valider les transactions antérieures.

Pour ajouter une nouvelle transaction, vous devez faire référence à d'autres plus anciennes. Si je crée une transaction, je dois référencer des transactions précédentes, comme un bloc dans Bitcoin fait référence à l'ancien, mais avec des références multiples.

Dans certains systèmes, un algorithme sélectionne quelles transactions antérieures doivent être référencées. Celles ayant le plus de “poids” ( plus de confirmations accumulées ) ont plus de chances d'être choisies.

Les transactions que je référence sont confirmées avec ma nouvelle transaction, mais la mienne reste en attente jusqu'à ce que quelqu'un d'autre la référence. Ce système incite à confirmer les transactions les plus “lourdes” afin que le réseau puisse croître correctement.

Et le double dépense ? Les DAG l'évitent aussi. Lorsqu'un nœud confirme des transactions, il évalue tout le chemin jusqu'à la première transaction pour vérifier qu'il y a suffisamment de solde. Si quelqu'un utilise un chemin invalide, sa propre transaction pourrait être ignorée.

Bien qu'il puisse y avoir plusieurs branches temporairement, l'algorithme favorise celles de plus grand poids, faisant que les plus faibles soient abandonnées. Il n'y a pas de finalité absolue, tout comme il n'y en a pas dans la blockchain, mais plus le “pourcentage de confiance” d'une transaction est élevé, plus on est sûr qu'elle restera confirmée.

Avantages des DAG

• Vitesse : Sans temps de bloc, les transactions sont traitées immédiatement.
• Sans minage : N'utilisent pas d'algorithmes PoW traditionnels, réduisant considérablement leur empreinte carbone.
• Sans frais : Comme il n'y a pas de mineurs, il n'y a généralement pas de frais, idéal pour les micropaiements.
• Scalabilité: Ils peuvent traiter beaucoup plus de transactions par seconde que les blockchains traditionnelles.

Inconvénients (que personne ne veut admettre)

• Centralisation déguisée : De nombreux protocoles DAG présentent des éléments centralisés. Pourront-ils vraiment fonctionner sans intermédiaires ? J'en doute.
• Non massivement testés : Bien qu'ils existent depuis des années, aucun DAG n'a prouvé fonctionner à l'échelle mondiale. Quels incitatifs maintiendront le système à l'avenir ?

Les DAG sont une technologie fascinante mais immature. S'ils parviennent à surmonter leurs limitations, ils pourraient propulser des écosystèmes extrêmement évolutifs pour l'IoT et les micropaiements. Cependant, ils ont encore beaucoup à prouver avant que nous puissions les considérer comme de véritables successeurs de la blockchain.