O que é um gráfico acíclico dirigido (DAG) em criptomoedas?

Question

Quando penso em criptomoedas, sempre me vêm à mente termos como “blockchain” ou “livro maior distribuído”. Desde que Bitcoin viu a luz, têm proliferado centenas de outras criptomoedas, a maioria baseadas em arquiteturas semelhantes que permitem transferir valor ou interagir com aplicações descentralizadas.

Numa blockchain tradicional, a cada certo tempo é adicionado um novo bloco à cadeia existente, conectado ao anterior por meio de um link criptográfico. Este sistema implica esperar entre a emissão de uma transação e a sua inclusão num bloco. É como esperar um comboio: dependendo do tamanho dos vagões e de quanta gente espera, poderias perder vários comboios antes de subir. As confirmações podem demorar segundos ou horas.

Para alguns, este atraso é aceitável pela segurança que oferece. Para mim, a tecnologia blockchain tem data de validade. Os seus problemas de escalabilidade parecem-me insuperáveis a longo prazo. Acredito firmemente que o futuro está numa arquitetura completamente diferente: os gráficos acíclicos dirigidos (DAG).

O conceito DAG explicado

Um DAG é uma estrutura de dados que conecta informações de forma particular. É composto por vértices (esferas) e arestas (linhas conectoras) que vão em uma única direção (daí “dirigido”) e não formam ciclos (por isso “acíclico”). Se você começar em um ponto e seguir o gráfico, nunca retornará ao mesmo ponto.

Enquanto na ciência ou medicina os DAG servem para observar relações entre variáveis, nas criptomoedas oferecem uma alternativa radical ao consenso distribuído.

Funcionamento de um DAG em criptomoedas

Num sistema baseado em DAG, cada vértice representa uma transação. Não existem blocos nem mineração para expandir a base de dados. Em vez de agrupar transações, cada nova transação é construída sobre outras anteriores, realizando um pequeno teste de trabalho ao enviá-la.

Para que uma nova transação seja adicionada, deve depender de transações mais antigas. Se eu criar uma transação, devo referenciar transações anteriores não confirmadas, que ficarão confirmadas com a minha ação. Depois, a minha transação ficará pendente até que alguém mais a referencie.

Os sistemas DAG evitam o gasto duplo de maneira semelhante às blockchains, mas sem mineradores. Quando um nó confirma transações antigas, avalia todo o percurso até a primeira transação para garantir saldo suficiente. Se os usuários escolherem rotas inválidas, arriscam que a sua própria transação seja ignorada.

Com o tempo, forma-se um ramo predominante enquanto os mais fracos são abandonados. Não existe uma finalidade absoluta, mas o conceito de “confiança de confirmação” permite estimar a probabilidade de que uma transação se mantenha.

Para o utilizador, a experiência é semelhante a qualquer outra criptomoeda: introduzes o endereço e a quantidade, e envias. Todo o processo técnico ocorre nos bastidores.

Vantagens dos DAG

Velocidade: Sem tempos de bloco, as transações são processadas instantaneamente.
Sustentabilidade: Não requerem mineração, reduzindo drasticamente a sua pegada de carbono.
Sem comissões: A ausência de mineradores elimina a necessidade de taxas.
Escalabilidade: Podem processar muitas mais transações por segundo do que as blockchains tradicionais.

Desvantagens

Centralização parcial: Muitos protocolos DAG mantêm elementos centralizados, o que cria vulnerabilidades.
Tecnologia não testada em massa: Embora existam há anos, ainda não demonstraram funcionar em grande escala.

Os gráficos acíclicos dirigidos representam uma tecnologia fascinante para redes de criptomoedas, embora ainda haja poucos projetos que a implementem completamente. Se conseguirem desenvolver todo o seu potencial, poderiam revolucionar ecossistemas que requerem alto desempenho sem comissões, como a Internet das Coisas e os micropagamentos.