Đồ thị có hướng không chu trình (DAG) trong tiền điện tử là gì?

Question

Khi tôi nghĩ về tiền điện tử, tôi luôn nhớ đến “blockchain” hoặc “sổ cái phân tán”. Kể từ khi Bitcoin xuất hiện, hàng trăm loại tiền điện tử đã ra đời, hầu hết đều có kiến trúc tương tự cho phép chuyển giá trị hoặc tương tác với các ứng dụng phi tập trung.

Trong một blockchain truyền thống, chúng ta phải chờ đợi để các giao dịch của mình được đưa vào một khối. Nó giống như việc đứng ở một nhà ga chờ một chuyến tàu: tùy thuộc vào kích thước toa xe và số lượng người chờ đợi, có thể bạn thậm chí không thể lên chuyến tiếp theo. Đôi khi bạn chờ vài giây, đôi khi là vài giờ. Đối với một số người, điều này là chấp nhận được vì sự an toàn mà nó mang lại. Đối với những người khác, blockchain đã hết hạn sử dụng do những vấn đề về khả năng mở rộng của nó.

Một số người tin rằng tương lai nằm trong một cấu trúc hoàn toàn khác: đồ thị có hướng không chu trình (DAG).

DAG là cái quái gì?

Một DAG là một cấu trúc dữ liệu kết nối thông tin theo cách đặc biệt. Hãy phân tích thuật ngữ phức tạp này:

Đó là một đồ thị được cấu thành từ các đỉnh (hình cầu) và các cạnh (các đường nối chúng). Nó có hướng vì các kết nối chỉ đi theo một hướng (có mũi tên). Và nó không có chu trình vì không tạo thành vòng lặp trên chính nó - nếu bạn bắt đầu từ một điểm và đi theo con đường, bạn sẽ không bao giờ quay lại cùng một vị trí.

Các cấu trúc này được sử dụng trong các lĩnh vực khoa học và y tế để quan sát mối quan hệ giữa các biến. Trong tiền điện tử, chúng ta quan tâm đến cách mà họ đạt được sự đồng thuận trong một mạng lưới phân tán.

Hoạt động của một DAG trong tiền điện tử

Trong một hệ thống DAG, mỗi đỉnh là một giao dịch. Không có khối hay khai thác. Thay vì nhóm các giao dịch lại, mỗi giao dịch được xây dựng dựa trên giao dịch trước đó. Khi một nút gửi một giao dịch, nó thực hiện một bài kiểm tra nhỏ về công việc để xác thực các giao dịch trước.

Để thêm một giao dịch mới, bạn phải tham chiếu đến những giao dịch cũ hơn. Nếu tôi tạo ra một giao dịch, tôi phải tham chiếu đến các giao dịch trước đó, tương tự như cách một khối trong Bitcoin tham chiếu đến khối trước đó, nhưng với nhiều tham chiếu.

Trong một số hệ thống, một thuật toán chọn những giao dịch trước đó cần được tham chiếu. Những giao dịch có “trọng số” nhiều hơn ( xác nhận tích lũy ) sẽ có nhiều khả năng được chọn.

Các giao dịch mà tôi đề cập được xác nhận với giao dịch mới của tôi, nhưng giao dịch của tôi vẫn còn chờ cho đến khi ai đó khác đề cập đến nó. Hệ thống này khuyến khích xác nhận các giao dịch “nặng” hơn để mạng lưới phát triển đúng cách.

Và việc chi tiêu gấp đôi thì sao? Các DAG cũng ngăn chặn điều đó. Khi một nút xác nhận giao dịch, nó đánh giá toàn bộ lộ trình đến giao dịch đầu tiên để kiểm tra xem có đủ số dư hay không. Nếu ai đó sử dụng một lộ trình không hợp lệ, giao dịch của chính họ có thể bị bỏ qua.

Mặc dù có thể tồn tại nhiều nhánh tạm thời, nhưng thuật toán ưu tiên những nhánh có trọng số lớn hơn, khiến cho những nhánh yếu hơn bị bỏ rơi. Không có mục đích tuyệt đối, cũng như không có trong blockchain, nhưng càng lớn “tỷ lệ tin cậy” của một giao dịch, bạn càng chắc chắn rằng nó sẽ được xác nhận.

Lợi ích của DAG

Tốc độ: Không có thời gian khối, các giao dịch được xử lý ngay lập tức.
Không khai thác: Không sử dụng các thuật toán PoW truyền thống, giảm đáng kể dấu chân carbon của chúng.
Không phí: Do không có thợ đào, thường không có phí, lý tưởng cho các khoản thanh toán vi mô.
Khả năng mở rộng: Có thể xử lý nhiều giao dịch mỗi giây hơn so với các blockchain truyền thống.

Nhược điểm (mà không ai muốn thừa nhận)

Tập trung ngầm: Nhiều giao thức DAG có các yếu tố tập trung. Liệu chúng có thể hoạt động thực sự mà không cần trung gian không? Tôi nghi ngờ.
Chưa được thử nghiệm trên quy mô lớn: Mặc dù đã tồn tại nhiều năm, nhưng không DAG nào đã chứng minh được hoạt động trên quy mô toàn cầu. Những động lực nào sẽ duy trì hệ thống trong tương lai?

DAG là một công nghệ thú vị nhưng còn non trẻ. Nếu họ có thể vượt qua những hạn chế của mình, họ có thể thúc đẩy các hệ sinh thái cực kỳ có khả năng mở rộng cho IoT và micropayment. Tuy nhiên, họ còn nhiều điều phải chứng minh trước khi chúng ta có thể coi họ là những người kế nhiệm thực sự của blockchain.