За пределами Блокчейна: Понимание Направленного ациклического графика и его реального воздействия

Основной вывод

• Направленные ациклические графы предлагают превосходную скорость транзакций и масштабируемость по сравнению с традиционными блокчейнами, устраняя требования к созданию блоков.
• DAG-сети структурируют транзакции как соединенные вершины, а не последовательные блоки, что значительно снижает потребление энергии
• Транзакции в системах на основе DAG имеют минимальные или нулевые комиссии, что делает их идеальными для переводов малых сумм.
• Несмотря на многообещающие перспективы, технология направленного ациклического графа еще не продемонстрировала, что может полностью заменить блокчейн; вместо этого она служит дополнительным решением.
• Риски централизации и ограниченное внедрение в реальном мире остаются значительными препятствиями для массовой реализации DAG.

Почему криптоиндустрия следит за технологией направленного ациклического графа

Революция блокчейна преобразовала финансы, но она не возникла без компромиссов. Высокие транзакционные издержки, потребление энергии и ограничения масштабируемости побудили разработчиков исследовать альтернативные архитектуры. Введите ориентированный ациклический граф — структуру данных, которую некоторые считают потенциальным преемником технологии блокчейна.

Однако называть DAG “убийцей блокчейнов” может быть преждевременно. Реальность более нюансирована. Вместо того чтобы полностью заменить блокчейн, системы направленных ациклических графов предлагают другой подход к решению тех же проблем, с явными преимуществами и не менее явными вызовами.

Как на самом деле работает технология направленного ациклического графа

Понимание DAG требует осознания его основного дизайна. В отличие от блокчейнов, которые группируют транзакции в блоки, направленные ациклические графы организуют транзакции как отдельные узлы (вершины), соединенные направленными линиями (ребрами). Эти связи движутся только в одном направлении — никогда не возвращаясь назад. Это и есть “направленный” и “ациклический” в названии.

Вот процесс в действии:

Когда вы инициируете транзакцию, вы сначала должны подтвердить одну или несколько существующих неподтвержденных транзакций, называемых “советами”. После того как вы подтвердите эти предыдущие транзакции, ваша транзакция становится новым советом. Следующий пользователь должен затем подтвердить вашу транзакцию перед тем, как отправить свою собственную. Это создает расширяющуюся сеть взаимосвязанных транзакций — слои, строящиеся друг на друге.

Система предотвращает двойные траты через валидацию путей. Когда узлы подтверждают более старые транзакции, они прослеживают весь путь обратно к источнику, проверяя, что балансы легитимны, а цепочка транзакций действительна. Любой пользователь, пытающийся построить на недействительной транзакции, рискует тем, что его собственная транзакция будет отклонена, даже если она технически корректна, из-за загрязнения от предыдущих недействительных действий.

Техническое преимущество: почему ориентированный ациклический граф превосходит традиционный блокчейн

Скорость без компромиссов: Поскольку нет блоков для майнинга или ожидания, связанного с подтверждением блоков, транзакции могут обрабатываться непрерывно. Пользователи могут отправлять неограниченное количество транзакций, пока они сначала подтверждают предыдущие.

Энергоэффективность через редизайн консенсуса: Большинство блокчейнов, использующих Proof-of-Work, потребляют огромное количество энергии. Системы с направленными ациклическими графами всё еще используют PoW в некоторых случаях, но требуют лишь долю мощности, так как нет интенсивной конкуренции в майнинге.

Экономика микроплатежей: Блокчейн-сети испытывают трудности с транзакциями меньшими, чем связанные с ними сборы. С DAG транзакционные издержки стремятся к нулю. Могут применяться небольшие сборы для узлов, но они не увеличиваются во время перегрузки сети — критическое преимущество для платежей IoT и автоматизированных систем.

Реальные проекты, использующие архитектуру направленного ациклического графа

IOTA (MIOTA): Запущенный в 2016 году, IOTA представляет собой наиболее заметную реализацию ориентированного ациклического графа. Проект использует “Tangle,” сеть взаимосвязанных узлов, где каждый пользователь, участвующий в транзакциях, вносит свой вклад в валидацию сети. Каждый пользователь должен подтвердить две другие транзакции, чтобы его собственная была одобрена. Это создает поистине децентрализованный механизм консенсуса, где участие обязательно, а не по желанию.

Nano (XNO): Вместо чисто направленного ацикличного графа, Nano сочетает в себе элементы DAG и блокчейна. Каждый пользователь поддерживает свой собственный кошелек на основе блокчейна, и транзакции требуют проверки как от отправителя, так и от получателя. Результат — почти мгновенное завершение с нулевыми транзакционными комиссиями — скорости, сопоставимые с IOTA с гибридной архитектурой.

BlockDAG (BDAG): Этот проект подчеркивает энергоэффективность с помощью кастомных майнинговых установок и мобильных приложений. BlockDAG выделяется ускоренными циклами халвинга — каждые 12 месяцев вместо четырехлетнего интервала Bitcoin.

Преимущества, которые делают направленный ациклический граф интересным для наблюдения

Неограниченная пропускная способность: Без ограничений по размеру блока сети DAG естественным образом масштабируются по мере присоединения новых пользователей.

Мгновенная финализация: Транзакции не ждут следующего блока; они подтверждаются непрерывно.

Устранение затрат: Нулевая или почти нулевая комиссия убирает препятствия для мелких транзакций и автоматизированных платежей.

Экологическая устойчивость: Значительное снижение потребления энергии привлекает проекты и регуляторов, заботящихся об экологии.

Устойчивые проблемы, сдерживающие направленный ациклический граф

Централизация: Многие протоколы DAG требуют наличия координаторских узлов или других централизованных компонентов на этапе инициализации. Хотя разработчики утверждают, что это временно, технология не доказала, что может поддерживать безопасность и скорость без этих мер предосторожности.

Неопробованность в масштабах: В отличие от блокчейна, который обеспечивает триллионы в годовых трансакциях, системы направленных ациклических графов остаются относительно нишевыми. Эффекты сети не развились, и потенциальные уязвимости на огромных масштабах остаются неизвестными.

Инерция принятия: Разработчики и проекты значительно инвестировали в инфраструктуру блокчейна. Переход на направленный ацикличный граф требует перестройки экосистем, переобучения разработчиков и преодоления институциональной нерешительности.

Блокчейн против направленного ациклического графа: это не история замены

Фундаментальное различие не в превосходстве — это вопрос философии дизайна. Блокчейны придают приоритет неизменяемости и децентрализации через консенсус, принимая компромиссы в масштабируемости. Системы с направленными ациклическими графами оптимизируют скорость и эффективность, иногда жертвуя полной децентрализацией в процессе.

Блокчейны создают постоянные записи через последовательные блоки. Системы направленных ациклических графов создают расширяющиеся сети проверенных транзакций. Каждый подход подходит для различных случаев использования.

Взгляд в будущее: Будущее направленного ациклического графа

Технология остается на ранних стадиях. Хотя направленный ациклический график предлагает убедительные преимущества — особенно для IoT, микроплатежей и расчетов в реальном времени — он не решил основную проблему поддержания безопасности и истинной децентрализации в глобальном масштабе.

Вместо того чтобы заменять блокчейн, направленный ациклический граф, вероятно, создаст специализированные ниши: сети платежей для IoT, слои для расчетов в реальном времени и приложения, где комиссии за транзакции и потребление энергии являются критическими ограничениями. Обе технологии, вероятно, будут сосуществовать, каждая доминируя в областях, где их соответствующие сильные стороны имеют наибольшее значение.

Будущее криптоиндустрии, вероятно, связано с технологическим разнообразием, а не с одним победителем.