Đồ thị có hướng không vòng (DAG) so với công nghệ Blockchain

Giới thiệu

Năm 2008, Bitcoin đã mở ra một cuộc cách mạng trong thế giới tài chính với sự xuất hiện của công nghệ blockchain. Phi tập trung, ẩn danh và minh bạch đã giúp Bitcoin và các blockchain sau này phát triển nhanh chóng trong cộng đồng nhà đầu tư. Là một cấu trúc dữ liệu, blockchain dựa trên các kết nối của các khối chứa thông tin quan trọng về các giao dịch. Mỗi khối đều có thông tin về khối trước đó dưới dạng một hàm băm mã hóa. Trong nhiều năm, công nghệ này không có đối thủ cạnh tranh, nhưng sự ra đời của đồ thị có hướng không tuần hoàn (DAG) đã thay đổi tình hình.

Đồ thị có hướng không tuần hoàn (DAG)

Đồ thị có hướng không tuần hoàn (DAG) là một cấu trúc dữ liệu giống như blockchain, nhưng thay vì hoạt động trên một chuỗi liên tiếp duy nhất, nó là một mạng lưới của nhiều giao dịch liên kết với nhau. Nó xuất hiện lần đầu tiên vào năm 2016 khi IOTA, một dự án tiền điện tử, áp dụng khái niệm này cho các giao dịch của mình. Dự án gọi cấu trúc giao dịch của nó là một tangle thay vì sổ cái blockchain. Thuật ngữ này xuất phát từ thực tế rằng nó giống như một mạng lưới gồm các nút chứa các giao dịch.

Nếu cố gắng biểu diễn một blockchain theo sơ đồ, nó có nhiều khối xếp thành hàng, mỗi khối chỉ liên kết với khối trước đó. Ngược lại, biểu diễn của cấu trúc DAG thể hiện các điểm, nhiều điểm trong số đó liên kết với nhiều điểm khác sao cho vòng lặp chỉ đi về phía trước, không quay lại nơi bắt đầu. Mỗi điểm (hoặc hình cầu) là một đỉnh và mỗi đường là một cạnh. Từ hình ảnh dưới đây, bạn có thể hiểu cách đặt tên của mô hình. Các cạnh có hướng vì chúng chỉ chỉ về một phía, và chúng không có chu kỳ vì chúng không bao giờ quay trở lại đỉnh xuất phát.

Cách hoạt động của cấu trúc

Trong mỗi bước để hiểu về DAG, người ta cũng cần biết về công nghệ blockchain vì đó là thứ mà DAG tuyên bố sẽ cải thiện hoặc thay thế. Một blockchain hoạt động dựa trên các khối chứa dữ liệu của một hoặc nhiều giao dịch. Nó nhóm nhiều giao dịch lại với nhau để tiết kiệm không gian. Mỗi khối được thêm vào và xác nhận bởi các thợ mỏ hoặc người xác thực.

Ngược lại, mỗi giao dịch trong cấu trúc DAG tự đứng riêng mà không cần nhóm vào các khối. Cũng không cần thợ mỏ hay người xác thực, và nó không theo trình tự như cấu trúc blockchain. Trước khi một giao dịch được thêm vào, thiết bị của người dùng thực hiện một công việc nhỏ để chứng minh rằng giao dịch đó là hợp lệ. Công việc nhỏ này giúp ngăn chặn spam và cũng giúp xác nhận các giao dịch trước đó, giữ cho mạng lưới an toàn và trật tự.

Mỗi giao dịch mới trong cấu trúc DAG phải kết nối với một giao dịch chưa được xác nhận trước đó, hoặc nếu tất cả các giao dịch trước đó đã được xác nhận, giao dịch mới chỉ cần tham chiếu đến giao dịch cuối cùng. Cấu trúc này gọi một giao dịch chưa xác nhận trước đó là “mẹo” (tip). Khi bạn đề xuất một giao dịch cho mạng lưới, nó sẽ kết nối với một vài “mẹo” trước đó, và các “mẹo” này sẽ tự động được xác nhận sau khi bạn tham chiếu. Giao dịch của bạn sẽ chỉ được xác nhận khi có người khác xây dựng dựa trên nó.

Ưu điểm của cấu trúc DAG

Không Trì Hoãn

Trong blockchain, giao dịch của bạn phải chờ đợi cho đến khi một khối được tạo ra. Nếu gửi quá nhiều giao dịch cùng lúc, chúng sẽ tạo thành hàng đợi và phải chờ đợi lâu hoặc trả phí cao hơn. Nhưng bạn có thể xử lý giao dịch ngay lập tức trong mạng DAG miễn là bạn xác nhận các giao dịch chưa xác nhận trước đó. Ví ví dụ, ví của bạn tự động kiểm tra giao dịch mà nó sắp xác nhận bằng cách theo dõi đến giao dịch đầu tiên trên mạng. Do đó, rất ít khả năng bạn vô tình xác nhận một giao dịch không hợp lệ.

Không Vấn Đề Về Khả Năng Mở Rộng

Hãy tưởng tượng blockchain như một đường cao tốc, có thể đông đúc vào những thời điểm nhất định, do đó cần thêm các làn xe phụ. Những làn xe phụ này chính là các giải pháp mở rộng quy mô. Vì không có vấn đề về thời gian chờ đợi khối, DAG có thể xử lý nhiều giao dịch hơn mà không cần các giải pháp mở rộng quy mô.

Không Thợ Mỏ, Không Người Xác Thực, Không Phí

Cấu trúc DAG không hoạt động dựa trên cơ chế đồng thuận nào, vì vậy không có thợ mỏ hay người xác thực. Đó là lý do tại sao các giao dịch được xử lý miễn phí. Tuy nhiên, có một số nút đặc biệt tính phí rất nhỏ để đảm bảo an ninh cho mạng.

Nhược điểm của DAG

Sự tập trung hóa đặt ra rủi ro nghiêm trọng trong quá trình phát triển của DAG. Một số nút đặc biệt và các nút điều phối do các tập đoàn vận hành có xu hướng chiếm ưu thế. Điều này tiềm ẩn nguy cơ lừa đảo và tấn công trong tương lai. Hơn nữa, DAG trẻ hơn blockchain 8 năm và chưa được kiểm chứng qua thời gian.

Kết luận

Cả công nghệ blockchain và Đồ thị có hướng không tuần hoàn đều nhằm mục đích cho phép các giao dịch phi tập trung và an toàn, nhưng chúng tiếp cận vấn đề theo những cách rất khác nhau. Trong khi blockchain vẫn là giải pháp trưởng thành và được áp dụng rộng rãi hơn, DAG mang lại những cải tiến đáng kể về tốc độ, khả năng mở rộng và chi phí giao dịch. Tuy nhiên, các lo ngại về sự tập trung hóa và lịch sử ngắn hơn của nó vẫn hạn chế việc chấp nhận rộng rãi hơn. Khi các sáng kiến đổi mới tăng tốc vào năm 2026, DAG có khả năng sẽ bổ sung chứ không hoàn toàn thay thế blockchain, với mỗi công nghệ phục vụ các trường hợp sử dụng phù hợp với điểm mạnh của nó.