Направленный ациклический граф против технологии блокчейн

Введение

В 2008 году Bitcoin ознаменовал революционные изменения в мире финансов с появлением технологии блокчейн. Децентрализация, анонимность и прозрачность помогли Bitcoin и последующим блокчейнам завоевать доверие инвесторов. Будучи структурой данных, блокчейн опирается на связи блоков, содержащих важную информацию о транзакциях. Каждый блок содержал информацию о предыдущем блоке в виде криптографического хеша. В течение лет у технологии не было конкурентов, но появление ориентированного ацикличного графа изменило ситуацию.

Что такое Ориентированный Ацикличный Граф (DAG)?

Ориентированный Ацикличный Граф (DAG) — это структура данных, похожая на блокчейны, но вместо работы на одной последовательной цепочке, это сеть из множества связанных транзакций. Он впервые появился в 2016 году, когда проект IOTA, криптопроект, применил концепцию для своих транзакций. Проект называл свою структуру транзакций «запутанностью» (tangle) вместо блокчейн-реестра. Термин возник из-за того, что это похоже на сеть, состоящую из узлов, содержащих транзакции.

Если попытаться представить блокчейн в виде диаграммы, он выглядит как множество блоков, расположенных в линию, каждый из которых связан только с предыдущим. В то время как структура DAG показывает точки (узлы), многие из которых связаны с несколькими другими точками так, что цикл движется только вперёд, никогда не возвращаясь к исходной точке. Каждая точка (или сфера) — это вершина, а каждая линия — ребро. На следующем изображении вы можете понять номенклатуру модели. Ребра направлены, потому что они указывают в одном направлении, и являются ацикличными, потому что никогда не возвращаются к вершине, от которой исходят.

Как работает структура

На каждом этапе понимания DAG необходимо также знать о технологии блокчейн, потому что именно её DAG стремится улучшить или заменить. Блокчейн работает на основе блоков, содержащих данные о одной или нескольких транзакциях. Он группирует множество транзакций для повышения эффективности использования пространства. Каждый блок добавляется и проверяется майнерами или валидаторами.

В отличие от этого, каждая транзакция в структуре DAG независима и не группируется в блоки. Эта структура не требует майнеров или валидаторов, и не является последовательной, как блокчейн. Перед добавлением транзакции устройство пользователя выполняет очень небольшую работу, чтобы доказать её подлинность. Эта небольшая затрата помогает предотвратить спам и подтверждает предыдущие транзакции, обеспечивая безопасность и порядок в сети.

Каждая новая транзакция в DAG должна быть связана с ранее неподтверждённой транзакцией, или, если все предыдущие транзакции уже подтверждены, новая транзакция просто должна сослаться на последнюю. Эта структура называет предыдущую неподтверждённую транзакцию «советом» (tip). Когда вы предлагаете транзакцию в сеть, она соединяется с несколькими предыдущими советами, которые автоматически подтверждаются после вашего обращения. Ваша транзакция будет подтверждена только тогда, когда кто-то другой построит на ней.

Преимущества структуры DAG

Отсутствие задержек

В блокчейнах ваша транзакция должна ждать создания блока. Если одновременно отправляется слишком много транзакций, они формируют очередь и ждут долго или требуют более высокой комиссии. Но в сетях DAG ваша транзакция может быть обработана сразу, при условии, что вы подтвердите предыдущие неподтверждённые транзакции. Ваш кошелек автоматически проверяет транзакцию, отслеживая её до самой первой транзакции в сети. Поэтому маловероятно, что вы случайно подтвердите недействительную транзакцию.

Отсутствие проблем масштабируемости

Представьте блокчейн как автомагистраль, которая иногда бывает переполнена, и ей нужны дополнительные полосы. Эти дополнительные полосы — решения для масштабируемости. Поскольку в DAG нет такой проблемы, как время ожидания блоков, он может обрабатывать гораздо больше транзакций самостоятельно, без необходимости в решениях для масштабируемости.

Нет майнеров, нет валидаторов, нет комиссий

Структура DAG не использует механизм консенсуса, поэтому майнеры и валидаторы не нужны. Поэтому транзакции обрабатываются бесплатно. Однако есть несколько специальных узлов, которые взимают очень небольшую плату за обеспечение безопасности сети.

Недостатки DAG

Централизация представляет серьёзную угрозу для развития DAG. Некоторые специальные узлы и координаторские узлы, управляемые корпорациями, имеют преимущество. Это создает потенциальную опасность мошенничеств и атак в будущем. Кроме того, DAG на 8 лет моложе технологии блокчейн и ещё не прошёл достаточное время испытаний.

Итог

И блокчейн, и технология Ориентированного Ацикличного Графа стремятся обеспечить децентрализованные и безопасные транзакции, но подходят к решению этой задачи очень по-разному. В то время как блокчейн остаётся более зрелым и широко используемым решением, DAG вводит заметные улучшения в скорости, масштабируемости и стоимости транзакций. Однако опасения по поводу централизации и относительно короткого опыта использования всё ещё ограничивают его более широкое распространение. По мере ускорения инноваций в 2026 году, DAG, скорее всего, будет дополнять, а не полностью заменять блокчейн, при этом каждая технология будет служить для тех случаев, где её преимущества наиболее эффективны.