فهم الرسم البياني الحلقي الموجه: ما وراء تكنولوجيا البلوكتشين

لقد هيمنت بنية البلوكشين على نظام العملات المشفرة لفترة طويلة. ومع ذلك، مع نضوج الصناعة، تكتسب آليات التوافق البديلة زخماً. من بين هذه الابتكارات، يمثل الرسم البياني الحلقي الموجه (DAG) نهجاً تكنولوجياً مثيراً للاهتمام يستحق المزيد من الدراسة.

التطبيقات في العالم الحقيقي: حيث يؤثر DAG

قبل الغوص في التفاصيل الفنية، من المهم فهم لماذا تتبنى المشاريع بنية DAG التحتية. IOTA (MIOTA) تعتبر دراسة حالة بارزة. تم إطلاقها في عام 2016 تحت شعار “تطبيقات إنترنت الأشياء”، أسست IOTA أساسها على مبادئ DAG لتحقيق تسوية سريعة للمعاملات ورسوم ضئيلة - وهي متطلبات حاسمة لنظم إنترنت الأشياء التي تتضمن عددًا لا يحصى من المدفوعات الصغيرة.

Nano (XNX) يتبنى نهجًا مختلفًا من خلال دمج DAG مع عناصر البلوكشين. يحتفظ كل مستخدم ببلوكشينه الخاص، بينما تتدفق المعاملات عبر شبكة عقد شبيهة بـ DAG. يشارك كل من المرسل والمستقبل في التحقق، مما يخلق توافقًا حقيقيًا موزعًا بدون وسطاء.

BlockDAG يوسع هذا النموذج أكثر، مقدماً قدرات التعدين المتنقلة وجدول تقليص كل 12 شهراً ( مقارنة بدورة البيتكوين التي تستمر لأربع سنوات ).

تكشف هذه التطبيقات عن القوة الأساسية لـ DAG: تمكين المعاملات السلسة والسريعة عبر الشبكات الموزعة.

كيف تعمل بنية DAG فعليًا

في جوهرها، تنظم تقنية DAG البيانات باستخدام الرؤوس (دوائر) والحواف (خطوط موجهة). يمثل كل رأس معاملة، وتحدد الحواف اتجاه التدفق—ومن هنا جاءت كلمة “موجه”. يعني مكون “غير الدائري” أن هذه الاتصالات لا تعود إلى نفسها أبداً.

تختلف آلية التشغيل اختلافًا جوهريًا عن تعدين البلوكشين. عند تقديمك لمعاملة على شبكة DAG، يجب عليك أولاً التحقق من معاملة غير مؤكدة سابقة أو أكثر تُسمى “نصائح”. بمجرد تأكيدك لهذه النصائح، تصبح معاملتك هي النصيحة الجديدة، في انتظار تأكيد من المشاركين الآخرين في الشبكة. هذا يخلق شبكة متزايدة باستمرار من المعاملات المترابطة بدلاً من كتل منفصلة تنتظر التعدين.

يضمن النظام الحماية من الإنفاق المزدوج من خلال التحقق من المسار. عندما تؤكد العقد المعاملات القديمة، فإنها تتبع التاريخ بالكامل إلى نقطة البداية، مما يحقق أن الأرصدة تظل كافية على طول السلسلة. تؤدي المسارات غير الصالحة - تلك التي تحتوي على معاملات احتيالية أو أموال غير كافية - إلى رفض المعاملات الشرعية التالية، مما يخلق آلية إنفاذ طبيعية.

الاختلافات الرئيسية: DAG مقابل بنية البلوكشين

تخلق الاختلافات الهيكلية تباينات أداء ذات مغزى:

معالجة المعاملات: تقوم سلاسل الكتل بتجميع المعاملات في كتل منفصلة تتطلب فترات تعدين أو تحقق. تلغي DAGs هذا التجميع، مما يسمح بتسوية المعاملات باستمرار دون الحاجة إلى الانتظار لإكمال الكتل.

تنظيم البيانات: تشكل سلاسل الكتل سلاسل خطية من الكتل؛ بينما تشبه DAGs الهياكل الرسومية مع مسارات متفرعة متعددة.

مشاركة الإجماع: تقوم شبكات البلوكتشين بتفويض التحقق إلى عمال المناجم أو المدققين المتخصصين. تتطلب أنظمة DAG من جميع المشاركين التحقق من المعاملات السابقة قبل تقديم معاملاتهم الخاصة، مما يوزع مسؤولية الإجماع عبر الشبكة.

إنفاق الطاقة: في حين أن بعض تطبيقات DAG تحتفظ بآليات إثبات العمل، إلا أنها تستهلك طاقة ضئيلة مقارنة بتعدين blockchain. تستخدم أنظمة أخرى التحقق الخفيف بدلاً من ذلك.

تقييم مزايا DAG التنافسية

تقدم التكنولوجيا عدة فوائد جذابة:

سرعة المعاملات بدون قيود: لا تفرض DAGs أي قيود على زمن الكتل. تقوم الشبكة بمعالجة المعاملات على الفور عند التحقق من القمة، دون أي حد نظري للمعاملات يتجاوز المتطلبات لتأكيد الأنشطة السابقة.

إلغاء رسوم المعاملات: لا يوجد تعدين في أنظمة DAG التقليدية، مما يلغي هيكل الرسوم الذي يدعم مكافآت المعدنين. وهذا يعود بفائدة خاصة على سيناريوهات المدفوعات الصغيرة حيث تتجاوز الرسوم تقليديًا مبالغ المدفوعات.

كفاءة الطاقة الاستثنائية: غياب عمليات التعدين المكثفة يقلل بشكل كبير من متطلبات الحوسبة والأثر البيئي.

قابلية التوسع بدون اختناق: شبكات DAG تتوسع بشكل طبيعي مع زيادة عدد المشاركين. المزيد من المستخدمين يعني معالجة المزيد من المعاملات في وقت واحد، دون اختناقات في الشبكة.

مواجهة قيود DAG

ومع ذلك، تواجه التكنولوجيا عقبات كبيرة:

ثغرة المركزية: تتطلب العديد من بروتوكولات DAG الحالية عناصر مركزية جزئية - مثل عقد المنسقين المعينين أو آليات التمهيد - لمنع هجمات الشبكة. وقد اعترفت المشاريع بهذا على أنه مؤقت، ولكن لا يزال تحقيق اللامركزية الحقيقية طموحًا بدلاً من أن يكون محققًا. وتتحمل الشبكات التي تعمل دون هذه الحماية مخاطر أن تصبح عرضة للهجمات المنسقة.

عدم إثبات الجدوى على المدى الطويل: على الرغم من وجوده لعدة سنوات، لم يظهر DAG القوة أو مستويات الاعتماد لحلول blockchain من الطبقة الثانية. التكنولوجيا تفتقر إلى اختبار الإجهاد الواقعي الواسع النطاق على نطاق الإنتاج.

النظام البيئي غير الناضج: تظل قيود التصميم وحالات الاستخدام المثلى أراضٍ غير مستكشفة إلى حد كبير.

التقييم الواقعي

تظهر تقنية DAG كابتكار شرعي يقدم تحسينات ملموسة في السرعة والتكلفة والكفاءة. إنها ليست بديلًا عن البلوكشين، بل بدلاً من ذلك، بديل متخصص مناسب لتطبيقات معينة - خاصةً معاملات إنترنت الأشياء والمدفوعات الصغيرة.

ومع ذلك، فإن التكنولوجيا ليست ناضجة بما يكفي للإطاحة بهيمنة السوق للبلوكشين. تعني التنازلات الحالية المتعلقة بالمركزية والتحقق المحدود في العالم الحقيقي أن DAG يعمل بشكل أكثر فعالية كخيار تكميلي بدلاً من كونه بديلاً عالمياً. مع استمرار المشاريع في التجريب والتنقيح، ستكشف البيئة تدريجياً ما إذا كان بإمكان DAG العمل على نطاق واسع مع الحفاظ على اللامركزية الحقيقية. حتى الآن، تبقى التكنولوجيا واعدة حقاً ولكنها غير مثبتة أساسياً.