Apa itu Directed Acyclic Graph (DAG)?

Teknologi Directed Acyclic Graph (DAG) merupakan inovasi penting dalam dunia buku besar terdistribusi, menawarkan pendekatan alternatif terhadap arsitektur blockchain tradisional. Blockchain telah merevolusi sektor keuangan dengan pemrosesan transaksi yang terdesentralisasi, transparan, dan aman, sedangkan DAG menjadi teknologi evolusi berikutnya dari ruang fintech. Memahami konsep DAG dalam data struktur serta penerapannya pada sistem cryptocurrency menjadi pengetahuan dasar bagi siapa saja yang ingin mendalami teknologi distributed ledger modern. Artikel ini menyoroti prinsip dasar teknologi DAG, mekanisme operasionalnya, dan perbandingannya dengan sistem blockchain konvensional.

DAG vs Teknologi Blockchain

Directed Acyclic Graph (DAG) adalah alat pemodelan dan struktur data yang digunakan sejumlah cryptocurrency sebagai alternatif dari teknologi blockchain. Untuk memahami DAG secara data, perlu disadari bahwa arsitektur DAG berbeda secara fundamental dari blockchain dalam hal desain strukturnya. Blockchain mengelompokkan data dalam blok berurutan, sedangkan DAG menggunakan struktur berbasis graf yang terdiri dari lingkaran dan garis. Setiap lingkaran, atau vertex, merepresentasikan aktivitas atau transaksi individual yang perlu masuk ke jaringan. Garis atau edge menunjukkan arah dan urutan persetujuan transaksi.

Istilah "Directed Acyclic Graph" mencerminkan dua karakter fundamental arsitektur ini. Pertama, "directed" berarti koneksi antar vertex hanya bergerak satu arah, memastikan urutan transaksi yang kronologis. Kedua, "acyclic" menandakan vertex tidak saling berputar kembali sehingga tidak terjadi siklus. Struktur ini mendukung pemodelan data yang efisien dan memungkinkan pengguna mengamati hubungan antar variabel serta dampaknya satu sama lain.

Dalam ekosistem cryptocurrency, arsitektur DAG memungkinkan konsensus jaringan terdistribusi tanpa proses pembuatan blok dan mining tradisional. Transaksi dibangun langsung di atas transaksi lain, bukan dikelompokkan dalam blok, sehingga mempercepat transaksi dan meningkatkan efisiensi jaringan dibandingkan sistem blockchain konvensional.

Apa Perbedaan DAG dan Blockchain?

DAG dan blockchain berfungsi untuk tujuan serupa dalam industri cryptocurrency, namun terdapat perbedaan mendasar antara keduanya. Pada arsitektur data, perbedaan paling jelas terletak pada struktur dasarnya. Blockchain mengelompokkan transaksi ke dalam blok berurutan yang dihubungkan secara kriptografis, membentuk rantai visual. Sementara itu, DAG tidak mengelompokkan transaksi ke dalam blok; transaksi dibangun langsung di atas transaksi sebelumnya dan membentuk struktur grafis.

Visualisasi kedua teknologi juga sangat berbeda. Blockchain menyerupai rantai blok yang saling terhubung secara linear, sedangkan DAG tampil sebagai grafik kompleks dengan banyak node dan edge berarah. Perbedaan struktur ini memengaruhi cara transaksi diproses, divalidasi, dan ditambahkan ke jaringan. Tidak adanya blok dalam sistem DAG menghilangkan interval waktu blok, sehingga transaksi bisa diproses lebih fleksibel dan berpotensi lebih cepat.

Bagaimana Cara Kerja Teknologi DAG?

Mekanisme kerja DAG sederhana namun efektif. Untuk memahami DAG secara operasional, perlu diketahui bahwa sistem DAG terdiri dari vertex (lingkaran) dan edge (garis), di mana setiap vertex adalah transaksi individual. Ketika pengguna ingin menambah transaksi baru ke jaringan, mereka harus mengonfirmasi satu atau beberapa transaksi sebelumnya yang belum dikonfirmasi, yang disebut "tips."

Proses konfirmasi berjalan sebagai berikut: sebelum pengguna dapat mengirim transaksi, mereka harus memvalidasi tips yang ada di jaringan. Setelah tips dikonfirmasi dan transaksi dikirimkan, transaksi tersebut menjadi tips baru, menunggu konfirmasi dari pengguna berikutnya yang mengirimkan transaksi mereka. Mekanisme ini menciptakan sistem berkelanjutan di mana komunitas membangun lapisan transaksi dan jaringan berkembang secara organik dengan partisipasi pengguna.

Untuk mencegah serangan double-spending, teknologi DAG menerapkan mekanisme validasi yang menelusuri seluruh riwayat transaksi. Node yang mengonfirmasi transaksi lama akan meninjau jalur lengkap hingga transaksi pertama. Verifikasi ini memastikan saldo akun memadai dan seluruh transaksi sebelumnya valid. Jika pengguna membangun transaksi di atas jalur yang tidak valid, transaksi mereka berisiko diabaikan oleh jaringan meski transaksi tersebut sah, karena sistem akan mendeteksi ketidaksesuaian saldo akibat transaksi tidak valid sebelumnya.

Untuk Apa DAG Digunakan?

Penerapan DAG dalam data memiliki sejumlah use case penting di ekosistem cryptocurrency. Fungsi utamanya adalah memproses transaksi secara lebih efisien dibandingkan blockchain tradisional. Tidak adanya blok menghilangkan waktu tunggu pembuatan dan penambangan blok, sehingga transaksi dapat dikirimkan secara terus-menerus. Satu-satunya syarat adalah pengguna harus mengonfirmasi transaksi sebelumnya sebelum mengirim transaksi baru, sehingga validasi menjadi proses partisipatif.

Efisiensi energi juga merupakan keunggulan utama DAG. Berbeda dengan blockchain yang menggunakan algoritma konsensus Proof of Work (PoW) dengan kebutuhan daya komputasi tinggi, cryptocurrency berbasis DAG hanya memerlukan sebagian kecil energi. Walaupun beberapa sistem DAG masih menggunakan mekanisme PoW, kebutuhan energinya jauh lebih rendah dibandingkan mining blockchain tradisional.

Pemrosesan micropayment sangat cocok dengan teknologi DAG. Blockchain tradisional kerap kesulitan menangani pembayaran mikro karena biaya transaksi terkadang melebihi nilai pembayarannya. DAG mengatasi masalah ini dengan menghilangkan atau menurunkan biaya transaksi secara signifikan, hanya memerlukan biaya node minimal. Bahkan pada masa jaringan padat, biaya tetap rendah dan stabil, sehingga DAG menjadi solusi ideal untuk aplikasi dengan transaksi kecil yang sering.

Cryptocurrency yang Menggunakan DAG

Meskipun banyak komunitas cryptocurrency mengakui keunggulan efisiensi DAG, hanya sedikit proyek yang telah mengimplementasikannya. IOTA adalah salah satu contoh paling terkenal. Diluncurkan beberapa tahun lalu, IOTA (MIOTA) berasal dari "Internet of Things Application." IOTA dikenal berkat kecepatan transaksi tinggi, skalabilitas, keamanan, privasi, dan integritas datanya.

IOTA menggunakan struktur unik bernama Tangle, yang terdiri dari node dan tangle—gabungan node yang memvalidasi transaksi. Sistemnya mengharuskan setiap pengguna memverifikasi dua transaksi lain sebelum transaksinya disetujui. Mekanisme ini memastikan semua pengguna berpartisipasi dalam konsensus, menjaga desentralisasi jaringan sepenuhnya.

Nano adalah proyek lain yang mengadopsi teknologi DAG, namun dengan pendekatan hybrid yang memadukan elemen DAG dan blockchain. Semua transmisi data terjadi melalui node, dan setiap pengguna memiliki dompet sendiri yang mengintegrasikan teknologi blockchain. Proses verifikasi transaksi melibatkan pengirim dan penerima. Nano dikenal dengan transaksi cepat, skalabilitas, keamanan, privasi, dan biaya transaksi nol.

BlockDAG juga menggunakan arsitektur DAG, menyediakan perangkat mining hemat energi dan aplikasi mobile untuk penambangan token BDAG. Berbeda dengan siklus halving empat tahun milik Bitcoin, BDAG menerapkan jadwal halving lebih sering, yakni setiap dua belas bulan.

Keunggulan dan Kelemahan DAG

Seperti teknologi lain, DAG menawarkan kelebihan dan keterbatasan yang perlu dipertimbangkan dalam manajemen data.

Keunggulan utama DAG adalah kecepatan transaksi yang optimal. Tanpa pembatas waktu blok, transaksi bisa diproses kapan saja tanpa harus menunggu proses blok. Tidak ada batasan volume transaksi, hanya mengharuskan pengguna mengonfirmasi transaksi sebelumnya. Biaya transaksi menjadi sangat rendah karena tidak ada proses mining, sehingga tidak diperlukan insentif untuk penambang. Sebagian besar sistem DAG tidak mengenakan biaya, atau hanya memerlukan biaya node sangat minim untuk kebutuhan khusus. Struktur biaya ini ideal untuk aplikasi micropayment.

Efisiensi energi adalah pembeda utama DAG dari blockchain tradisional. Tanpa mining PoW yang intensif, DAG mengonsumsi daya jauh lebih sedikit dengan jejak karbon minimal. Skalabilitas pada DAG juga unggul karena tidak ada waktu blok yang menyebabkan bottleneck atau antrian panjang seperti di banyak jaringan blockchain.

Namun, DAG juga menghadapi tantangan. Beberapa protokol DAG menerapkan elemen terpusat sebagai solusi jangka pendek untuk mengembangkan jaringan. Sistem ini belum terbukti dapat beroperasi tanpa intervensi pihak ketiga, dan penghapusan intervensi tersebut dapat membuka celah bagi serangan. Selain itu, teknologi DAG belum diuji pada skala besar meski telah ada beberapa tahun. Belum ada adopsi luas seperti pada solusi blockchain lain, misal Layer-2, sehingga kelayakan jangka panjangnya masih menjadi pertanyaan.

Kesimpulan

Directed Acyclic Graph merupakan teknologi inovatif dan menjanjikan dengan potensi besar di ranah buku besar terdistribusi. Memahami konsep DAG dalam struktur data memberikan wawasan tentang keunggulan teknologi ini dibandingkan blockchain tradisional, seperti biaya transaksi lebih rendah, skalabilitas superior, konsumsi energi rendah, dan pemrosesan transaksi lebih cepat. Keunggulan tersebut menjadikan DAG sangat relevan untuk use case tertentu, seperti micropayment dan aplikasi Internet of Things.

Namun, teknologi DAG masih dalam tahap pengembangan dan menghadapi tantangan yang membatasi kemampuannya untuk menggantikan blockchain secara total. Isu sentralisasi dan kurangnya pengujian skala besar menjadi hambatan utama yang perlu diatasi. Banyak potensi dan keterbatasan DAG yang masih harus dieksplorasi lebih lanjut.

DAG sebaiknya dipandang sebagai teknologi pelengkap, bukan pengganti blockchain sepenuhnya. Seiring berkembangnya ekosistem cryptocurrency, blockchain dan DAG kemungkinan besar akan berjalan berdampingan, masing-masing melayani kebutuhan dan aplikasi spesifik. Komunitas crypto terus menantikan perkembangan DAG dan use case baru seiring kematangan teknologi ini dalam aplikasi nyata. Memahami konsep DAG dalam arsitektur data akan menjadi semakin penting saat teknologi ini berkembang dan menemukan aplikasi baru di sistem terdistribusi.

FAQ

Apa kepanjangan DAG?

DAG adalah singkatan dari Directed Acyclic Graph. Ini merupakan struktur data yang digunakan dalam teknologi blockchain dan cryptocurrency.

Apa itu database DAG?

Database DAG adalah struktur Directed Acyclic Graph untuk menyimpan dan mengelola data. Struktur ini memungkinkan proses querying dan analisis hubungan kompleks secara efisien, sehingga sangat cocok untuk blockchain dan sistem terdistribusi.