暗号通貨業界はビットコインの誕生以来、ブロックチェーン技術によって支配されてきました。しかし、従来の台帳アーキテクチャに挑戦する並行した革新が現れました。それは、有向非循環グラフ(DAG)です。しばしば「ブロックチェーンキラー」と呼ばれますが、DAGは置き換えではなく、取引の検証とネットワークの合意に対する代替アプローチを表しています。この技術は、特に速度、スケーラビリティ、エネルギー効率が重要である場合に、分散システムについての考え方を再形成します。## DAGとブロックチェーン：基本的なアーキテクチャの違いブロックチェーンとDAGは、それぞれ異なるメカニズムを通じて同様の問題を解決します。ブロックチェーンは、取引を連続したブロックに整理し、チェーン状の構造を作り出します。それに対して、有向非循環グラフは、ブロックの要件なしに接続されたノードとして取引を構造化します。この一見小さな違いは、実際には重要な実用的影響を生み出します。ブロックチェーンは直線的に動作します。トランザクションはブロックにまとめられるのを待ち、その後チェーンに追加されます。各ブロックの作成には計算作業が伴い(、特にプルーフ・オブ・ワーク)の下では、固有のボトルネックが生じます。一方、DAGはトランザクションが複数の以前のトランザクションを直接参照することを許可します。ブロックの作成を待つのではなく、各新しいトランザクションが以前のものを確認し、直線的なチェーンではなく相互接続されたウェブを構築します。方向性の側面は、情報が一方向にのみ流れることを意味します—新しい取引は常に古い取引を参照し、決して逆行することはありません。非循環性の特性は、グラフ構造にループが存在しないことを保証します。この設計により、ブロックチェーンシステムを定義するマイニングレースが排除されます。## DAGアーキテクチャの実際の動作DAGを理解するには、その構成要素を分解する必要があります。各取引はグラフの「頂点」となり、取引の承認は「辺」として表されます。取引を提出する際には、まず2つの以前の未確認取引を検証する必要があります。これらは「ティップ」と呼ばれます。ここにメカニクスがあります：あなたは2つの優れたトランザクションを選択し、それらの正当性を確認するために、全トランザクション履歴を遡って起源に至ります。両方の経路が確認される場合—つまり、全体を通じて十分な残高が存在することを意味します—あなたのトランザクションは確認され、ネットワークに入ります。今、あなたのトランザクションは新しいティップとなり、次の参加者からの確認を待っています。これにより自己強化サイクルが生まれます。より多くのユーザーが参加するにつれて、より多くの取引が確認され、ネットワークのスループットが自然に増加します。同時に処理できる取引の数を制限する人工的なブロックタイム制約はありません。ユーザーは、まず前の取引を検証する限り、いつでも取引を行うことができます。システムには組み込みの二重支出防止機能が含まれています。ノードが完全な取引経路を検証する際、彼らは単一のユニットが二度支出されていないことを確認します。無効な履歴の経路に基づいて取引を構築しようとすると、ネットワークに拒否され、中央集権的な検証を必要とせずに経済的整合性が保証されます。## パフォーマンスの利点: スピード、スケーラビリティ、効率性DAGのアーキテクチャの利点は、測定可能なパフォーマンス向上に変換されます。**取引速度**は劇的に改善されます。なぜなら、ブロック確認時間がないからです。ブロックチェーンシステムでは、取引は次のブロックの生成(ビットコインの場合は通常10分、イーサリアムの場合は12秒)を待たなければなりません。DAGでは、確認は次の参加者が参加し、検証する際に即座に行われます。**スケーラビリティ** は設計されたものではなく、内在的なものとなります。ブロックチェーンは三重苦に直面しています：セキュリティ、分散化、そしてスケーラビリティはめったに共存しません。DAGは並行トランザクション処理を可能にすることでこれを回避します。すべてのユーザーが同時にトランザクションを検証し、提出することで、Layer-2ソリューションやシャーディングを必要とせず、自然にスケーラブルなシステムを作り出します。**エネルギー消費**は大幅に減少します。一部のDAGネットワークは依然としてスパム対策のためにプルーフ・オブ・ワークを使用していますが、これらはブロックチェーンのPoWが要求するエネルギーのほんの一部しか消費しません。マイニングの軍拡競争もなく、競争的なハッシュレート競争もありません。ネットワークは計算の優位性ではなく、集団参加を通じて合意に達します。**取引コスト**は無視できるかゼロになります。ブロックチェーンの手数料市場は、マイナーがブロックの生成に対して報酬を受け取る必要があるために出現します。DAGはこの要件を排除します。一部の実装では最小限のノード手数料が課されますが、これらはブロックチェーンの取引コストと比較して無視できるものです。マイクロペイメントの場合—$0.001の取引が(ブロックチェーン手数料によって無効になる場合—DAGは実際に有効になります。## 実世界のDAGプロジェクト**IOTA )は2016(** において、暗号通貨におけるDAGの実装を先駆けました。IOTAはブロックをTangleと呼ばれる構造に置き換え、各トランザクションは正確に2つの以前のトランザクションを検証する必要があります。このプロトコルは、無数の小型デバイスが高額な手数料なしに取引を行う必要があるIoTアプリケーションを重視しています。IOTAのアーキテクチャは、すべての参加者がコンセンサスに貢献するため、真の分散化を達成しています。特別なマイナーが人工的な中央集権ポイントを作成することはありません。**Nano**は、DAGの原則とブロックチェーンの概念を融合させたハイブリッドアプローチを採用しています。各ユーザーは自分自身のアカウントチェーン)ブロックチェーンコンポーネント$5 を維持し、ネットワークは検証のためにDAGのような構造を使用します。これにより、Nanoは本物の分散化を持つ即時の手数料無料の取引を提供できます。送信者と受信者の両方が支払いを確認し、合意の責任をネットワーク全体に分配します。**BlockDAG**は、モバイルファーストのマイニングアプローチと、ビットコインの4年サイクル(に対して12か月の半減期スケジュールを組み合わせて、これらの原則を拡張します。このプロジェクトは、技術専門家ではなく一般ユーザー向けに設計されたアクセシビリティ機能と伝統的なDAGの利点を組み合わせています。## 制限: 中央集権化と成熟度に関する懸念理論的な利点にもかかわらず、DAGネットワークはブロックチェーン技術を即座に置き換えることを妨げる実際的な課題に直面しています。**中央集権リスク**が主な懸念事項です。多くのDAG実装では、ブートストラップフェーズ中にコーディネーターノードが必要です。これは、ネットワークが十分な規模に達するまでトランザクションを検証する信頼されたエンティティです。これにより、信頼された仲介者が導入され、暗号通貨の分散型の理念に反します。いくつかのプロトコルは、スケールでの非中央集権を維持するのに苦労しています。適切なインセンティブ設計がなければ、小さなノードが脱落し、大規模な参加者の間で検証権限が集中する可能性があります。これは、ビットコインのマイニング報酬を通じてブロックチェーンが解決した問題を反映していますが、DAGの実装はブロックチェーンのインセンティブの整合性を完全には再現していません。**限られたバトルテスト** は別の障害を提示します。DAG技術はブロックチェーンの代替品よりも若く、ストレステストが少ないです。ほとんどの実装は、ブロックチェーンネットワークが耐える敵対的な条件や極端なスケールに直面していません。採用が進むにつれて、未知の脆弱性が現れる可能性があります。セキュリティ会議では、ブロックチェーンプロトコルの議論と比べてDAGの研究がほとんど取り上げられません。**機関の採用は著しく遅れている**。主要な金融機関がブロックチェーンアプリケーションを探求する一方で、DAGは周辺技術のままである。限られた取引所の上場、小規模な開発者コミュニティ、そして生産利用ケースの少なさは、DAGがブロックチェーンの支配に挑戦するために必要なエコシステムの成熟を達成していないことを意味している。## DAGの将来の位置を評価する有向非循環グラフは、分散型コンセンサスに対する本当に革新的なアプローチを表しています。その速度、スケーラビリティ、エネルギー効率の利点は理論的なものではなく、IOTAやNanoのようなプロジェクトがライブネットワークでこれらの特性を示しています。しかし、DAG技術はすべてのユースケースでブロックチェーンを置き換えることができることを証明していません。ブロックチェーンの長寿命、安全性の実績、機関のサポート、ネットワーク効果は、強力な競争上の優位性を生み出します。この技術は、ブロックチェーンを排除するのではなく、DAGの特性が最も重要な特定のニッチを埋めることで成功する可能性があります：マイクロペイメントネットワーク、IoTアプリケーション、手数料の排除と即時決済が普及を促進するシナリオです。暗号通貨の分野は技術的多様性から利益を得ています。一つの勝者がすべてを占める競争ではなく、DAGとブロックチェーン技術の両方が共存する可能性が高く、それぞれ異なる目的に最適化されています。DAGの実装が成熟し、中央集権の懸念に対処するにつれて、拡大したユースケースと潜在的により広範な採用が期待されます。これは置き換えとしてではなく、異なる市場の需要に応える補完的な技術としてです。
ブロックチェーンを超えて：有向非巡回グラフ (DAG) 技術の理解
暗号通貨業界はビットコインの誕生以来、ブロックチェーン技術によって支配されてきました。しかし、従来の台帳アーキテクチャに挑戦する並行した革新が現れました。それは、有向非循環グラフ(DAG)です。しばしば「ブロックチェーンキラー」と呼ばれますが、DAGは置き換えではなく、取引の検証とネットワークの合意に対する代替アプローチを表しています。この技術は、特に速度、スケーラビリティ、エネルギー効率が重要である場合に、分散システムについての考え方を再形成します。
DAGとブロックチェーン：基本的なアーキテクチャの違い
ブロックチェーンとDAGは、それぞれ異なるメカニズムを通じて同様の問題を解決します。ブロックチェーンは、取引を連続したブロックに整理し、チェーン状の構造を作り出します。それに対して、有向非循環グラフは、ブロックの要件なしに接続されたノードとして取引を構造化します。この一見小さな違いは、実際には重要な実用的影響を生み出します。
ブロックチェーンは直線的に動作します。トランザクションはブロックにまとめられるのを待ち、その後チェーンに追加されます。各ブロックの作成には計算作業が伴い(、特にプルーフ・オブ・ワーク)の下では、固有のボトルネックが生じます。一方、DAGはトランザクションが複数の以前のトランザクションを直接参照することを許可します。ブロックの作成を待つのではなく、各新しいトランザクションが以前のものを確認し、直線的なチェーンではなく相互接続されたウェブを構築します。
方向性の側面は、情報が一方向にのみ流れることを意味します—新しい取引は常に古い取引を参照し、決して逆行することはありません。非循環性の特性は、グラフ構造にループが存在しないことを保証します。この設計により、ブロックチェーンシステムを定義するマイニングレースが排除されます。
DAGアーキテクチャの実際の動作
DAGを理解するには、その構成要素を分解する必要があります。各取引はグラフの「頂点」となり、取引の承認は「辺」として表されます。取引を提出する際には、まず2つの以前の未確認取引を検証する必要があります。これらは「ティップ」と呼ばれます。
ここにメカニクスがあります：あなたは2つの優れたトランザクションを選択し、それらの正当性を確認するために、全トランザクション履歴を遡って起源に至ります。両方の経路が確認される場合—つまり、全体を通じて十分な残高が存在することを意味します—あなたのトランザクションは確認され、ネットワークに入ります。今、あなたのトランザクションは新しいティップとなり、次の参加者からの確認を待っています。
これにより自己強化サイクルが生まれます。より多くのユーザーが参加するにつれて、より多くの取引が確認され、ネットワークのスループットが自然に増加します。同時に処理できる取引の数を制限する人工的なブロックタイム制約はありません。ユーザーは、まず前の取引を検証する限り、いつでも取引を行うことができます。
システムには組み込みの二重支出防止機能が含まれています。ノードが完全な取引経路を検証する際、彼らは単一のユニットが二度支出されていないことを確認します。無効な履歴の経路に基づいて取引を構築しようとすると、ネットワークに拒否され、中央集権的な検証を必要とせずに経済的整合性が保証されます。
パフォーマンスの利点: スピード、スケーラビリティ、効率性
DAGのアーキテクチャの利点は、測定可能なパフォーマンス向上に変換されます。取引速度は劇的に改善されます。なぜなら、ブロック確認時間がないからです。ブロックチェーンシステムでは、取引は次のブロックの生成(ビットコインの場合は通常10分、イーサリアムの場合は12秒)を待たなければなりません。DAGでは、確認は次の参加者が参加し、検証する際に即座に行われます。
スケーラビリティ は設計されたものではなく、内在的なものとなります。ブロックチェーンは三重苦に直面しています：セキュリティ、分散化、そしてスケーラビリティはめったに共存しません。DAGは並行トランザクション処理を可能にすることでこれを回避します。すべてのユーザーが同時にトランザクションを検証し、提出することで、Layer-2ソリューションやシャーディングを必要とせず、自然にスケーラブルなシステムを作り出します。
エネルギー消費は大幅に減少します。一部のDAGネットワークは依然としてスパム対策のためにプルーフ・オブ・ワークを使用していますが、これらはブロックチェーンのPoWが要求するエネルギーのほんの一部しか消費しません。マイニングの軍拡競争もなく、競争的なハッシュレート競争もありません。ネットワークは計算の優位性ではなく、集団参加を通じて合意に達します。
取引コストは無視できるかゼロになります。ブロックチェーンの手数料市場は、マイナーがブロックの生成に対して報酬を受け取る必要があるために出現します。DAGはこの要件を排除します。一部の実装では最小限のノード手数料が課されますが、これらはブロックチェーンの取引コストと比較して無視できるものです。マイクロペイメントの場合—$0.001の取引が(ブロックチェーン手数料によって無効になる場合—DAGは実際に有効になります。
実世界のDAGプロジェクト
IOTA )は2016( において、暗号通貨におけるDAGの実装を先駆けました。IOTAはブロックをTangleと呼ばれる構造に置き換え、各トランザクションは正確に2つの以前のトランザクションを検証する必要があります。このプロトコルは、無数の小型デバイスが高額な手数料なしに取引を行う必要があるIoTアプリケーションを重視しています。IOTAのアーキテクチャは、すべての参加者がコンセンサスに貢献するため、真の分散化を達成しています。特別なマイナーが人工的な中央集権ポイントを作成することはありません。
Nanoは、DAGの原則とブロックチェーンの概念を融合させたハイブリッドアプローチを採用しています。各ユーザーは自分自身のアカウントチェーン)ブロックチェーンコンポーネント$5 を維持し、ネットワークは検証のためにDAGのような構造を使用します。これにより、Nanoは本物の分散化を持つ即時の手数料無料の取引を提供できます。送信者と受信者の両方が支払いを確認し、合意の責任をネットワーク全体に分配します。
BlockDAGは、モバイルファーストのマイニングアプローチと、ビットコインの4年サイクル(に対して12か月の半減期スケジュールを組み合わせて、これらの原則を拡張します。このプロジェクトは、技術専門家ではなく一般ユーザー向けに設計されたアクセシビリティ機能と伝統的なDAGの利点を組み合わせています。
制限: 中央集権化と成熟度に関する懸念
理論的な利点にもかかわらず、DAGネットワークはブロックチェーン技術を即座に置き換えることを妨げる実際的な課題に直面しています。中央集権リスクが主な懸念事項です。多くのDAG実装では、ブートストラップフェーズ中にコーディネーターノードが必要です。これは、ネットワークが十分な規模に達するまでトランザクションを検証する信頼されたエンティティです。これにより、信頼された仲介者が導入され、暗号通貨の分散型の理念に反します。
いくつかのプロトコルは、スケールでの非中央集権を維持するのに苦労しています。適切なインセンティブ設計がなければ、小さなノードが脱落し、大規模な参加者の間で検証権限が集中する可能性があります。これは、ビットコインのマイニング報酬を通じてブロックチェーンが解決した問題を反映していますが、DAGの実装はブロックチェーンのインセンティブの整合性を完全には再現していません。
限られたバトルテスト は別の障害を提示します。DAG技術はブロックチェーンの代替品よりも若く、ストレステストが少ないです。ほとんどの実装は、ブロックチェーンネットワークが耐える敵対的な条件や極端なスケールに直面していません。採用が進むにつれて、未知の脆弱性が現れる可能性があります。セキュリティ会議では、ブロックチェーンプロトコルの議論と比べてDAGの研究がほとんど取り上げられません。
機関の採用は著しく遅れている。主要な金融機関がブロックチェーンアプリケーションを探求する一方で、DAGは周辺技術のままである。限られた取引所の上場、小規模な開発者コミュニティ、そして生産利用ケースの少なさは、DAGがブロックチェーンの支配に挑戦するために必要なエコシステムの成熟を達成していないことを意味している。
DAGの将来の位置を評価する
有向非循環グラフは、分散型コンセンサスに対する本当に革新的なアプローチを表しています。その速度、スケーラビリティ、エネルギー効率の利点は理論的なものではなく、IOTAやNanoのようなプロジェクトがライブネットワークでこれらの特性を示しています。
しかし、DAG技術はすべてのユースケースでブロックチェーンを置き換えることができることを証明していません。ブロックチェーンの長寿命、安全性の実績、機関のサポート、ネットワーク効果は、強力な競争上の優位性を生み出します。この技術は、ブロックチェーンを排除するのではなく、DAGの特性が最も重要な特定のニッチを埋めることで成功する可能性があります：マイクロペイメントネットワーク、IoTアプリケーション、手数料の排除と即時決済が普及を促進するシナリオです。
暗号通貨の分野は技術的多様性から利益を得ています。一つの勝者がすべてを占める競争ではなく、DAGとブロックチェーン技術の両方が共存する可能性が高く、それぞれ異なる目的に最適化されています。DAGの実装が成熟し、中央集権の懸念に対処するにつれて、拡大したユースケースと潜在的により広範な採用が期待されます。これは置き換えとしてではなく、異なる市場の需要に応える補完的な技術としてです。