Что такое ориентированный ациклический график (DAG) в криптовалютах?

Question

Когда я думаю о криптовалютах, мне всегда на ум приходит “блокчейн” или “распределенный реестр”. С тех пор как появился Биткойн, возникло сотни криптовалют, большинство из которых имеют подобные архитектуры, позволяющие передавать ценность или взаимодействовать с децентрализованными приложениями.

В традиционной блокчейн-системе мы должны ждать, пока наши транзакции будут включены в блок. Это похоже на то, как будто вы находитесь на станции и ждете поезда: в зависимости от размера вагона и количества людей, ожидающих, возможно, вы даже не сможете сесть в следующий. Иногда вы ждете секунды, иногда часы. Для некоторых это приемлемо из-за безопасности, которую она предлагает. Для других блокчейн имеет срок годности из-за своих проблем со масштабируемостью.

Некоторые из нас считают, что будущее заключается в совершенно другой структуре: ориентированные ациклические графы (DAG).

Что, черт возьми, такое DAG?

DAG - это структура данных, которая соединяет информацию особым образом. Давайте разберем этот сложный термин:

Это график, состоящий из вершин (сфер) и рёбер (линий, которые их соединяют). Он направленный, потому что связи идут в одном направлении (имеют стрелки). И он ациклический, потому что не образует циклов сам по себе - если ты начнёшь в одной точке и пойдёшь по пути, ты никогда не вернёшься в то же место.

Эти структуры используются в научных и медицинских областях для наблюдения за отношениями между переменными. В криптовалютах нас интересует, как они достигают консенсуса в распределенной сети.

Работа DAG в криптовалютах

В системе DAG каждая вершина — это транзакция. Нет блоков и майнинга. Вместо того чтобы группировать транзакции, каждая строится на предыдущей. Когда узел отправляет транзакцию, он выполняет небольшую проверку работы, чтобы подтвердить предыдущие транзакции.

Чтобы добавить новую транзакцию, необходимо ссылаться на более старые. Если я создаю транзакцию, я должен ссылаться на предыдущие транзакции, аналогично тому, как блок в Биткойне ссылается на предыдущий, но с несколькими ссылками.

В некоторых системах алгоритм выбирает, какие предыдущие транзакции должны быть ссылками. Те, которые имеют больше “веса” (больше накопленных подтверждений) имеют больше шансов быть выбранными.

Транзакции, которые я упоминаю, подтверждаются моей новой транзакцией, но моя остается в ожидании, пока кто-то другой не подтвердит её. Эта система поощряет подтверждение более “тяжелых” транзакций, чтобы сеть могла правильно расти.

А как насчет двойного расходования? DAG также это предотвращают. Когда узел подтверждает транзакции, он оценивает весь путь до первой транзакции, чтобы проверить, достаточно ли средств. Если кто-то использует недействительный путь, его собственная транзакция может быть проигнорирована.

Хотя могут существовать несколько временных ветвей, алгоритм отдает предпочтение наиболее весомым, что приводит к отказу от более слабых. Нет абсолютной цели, как и в блокчейне, но чем выше “процент доверия” к транзакции, тем более уверенным вы будете в том, что она останется подтвержденной.

Преимущества DAG

Скорость: Без времени блока транзакции обрабатываются немедленно.
Без майнинга: Не используют традиционные алгоритмы PoW, что значительно сокращает их углеродный след.
Без комиссий: Поскольку нет майнеров, обычно нет комиссий, идеально для микроплатежей.
Масштабируемость: Они могут обрабатывать гораздо больше транзакций в секунду, чем традиционные блокчейны.

Недостатки (которые никто не хочет признавать)

Скрытая централизация: Многие протоколы DAG имеют централизованные элементы. Могут ли они действительно функционировать без посредников? Сомневаюсь.
Не протестированы массово: Хотя они существуют уже много лет, ни один DAG не продемонстрировал работу в глобальном масштабе. Какие стимулы поддержат систему в будущем?

DAG - это увлекательная, но незрелая технология. Если они смогут преодолеть свои ограничения, это может способствовать созданию чрезвычайно масштабируемых экосистем для IoT и микроплатежей. Тем не менее, им еще многое нужно доказать, прежде чем мы сможем считать их настоящими преемниками блокчейна.