Đồ thị trực tiếp không tuần hoàn: Sự tiến hóa tiếp theo trong Sổ cái phân bổ?

Trong nhiều năm, blockchain đã thống trị bối cảnh tiền điện tử như cơ sở hạ tầng mặc định cho các mạng phi tập trung. Nhưng khi khối lượng giao dịch tăng vọt và phí tăng cao, một câu hỏi đã xuất hiện: liệu có cách nào tốt hơn không? Giới thiệu về đồ thị có định hướng không tuần hoàn—một công nghệ đang ngày càng được ưa chuộng trong các dự án tìm cách vượt qua những hạn chế vốn có của blockchain. Trong khi một số người ca ngợi nó như một “kẻ giết blockchain,” thực tế lại phức tạp hơn. DAG không phải là một sự thay thế, mà là một kiến trúc thay thế có ý nghĩa đáng để hiểu.

Cách mà Đồ Thị Có Định Hướng Không Tuần Hoàn Thực Sự Hoạt Động

Để hiểu tại sao DAG đang tạo ra sự chú ý, bạn cần nắm bắt cơ chế cơ bản của chúng. Khác với các blockchain đóng gói giao dịch thành các khối riêng biệt, DAG hoạt động trên một nguyên tắc hoàn toàn khác: các giao dịch trở thành chính các nút.

Đây là cấu trúc: hãy tưởng tượng các hình tròn đại diện cho các giao dịch riêng lẻ (vertices) được kết nối bởi các đường thẳng có hướng (edges) chỉ chảy theo một hướng và không bao giờ quay lại. Cấu trúc một chiều, không hình tròn này là nơi “đồ thị có định hướng không tuần hoàn” nhận được tên của nó. Khi bạn gửi một giao dịch, bạn phải xác nhận trước hai giao dịch chưa được xác nhận trước đó—được gọi là “tips.” Khi bạn xác nhận những tips đó, giao dịch của bạn trở thành tip mới, chờ đợi xác nhận từ người tham gia tiếp theo.

Phản ứng chuỗi này tạo ra các lớp giao dịch xếp chồng lên nhau. Mạng lưới thực thi tính nhất quán thông qua việc xác minh đường đi: khi các nút xác nhận các giao dịch cũ hơn, chúng theo dõi toàn bộ lịch sử trở lại giao dịch khởi đầu, đảm bảo số dư đủ và ngăn chặn việc chi tiêu gấp đôi. Nếu một người dùng cố gắng xây dựng trên một đường đi không hợp lệ, các giao dịch của họ sẽ bị từ chối, ngay cả khi từng giao dịch đều hợp lệ.

Vẻ đẹp của thiết kế này nằm ở việc loại bỏ việc khai thác—ít nhất là theo nghĩa truyền thống. Một số mạng DAG kết hợp các yếu tố chứng minh công việc nhưng tiêu tốn một phần nhỏ năng lượng mà các hệ thống PoW của blockchain yêu cầu.

Sự khác biệt chính giữa DAG và Kiến trúc Blockchain

Sự chia rẽ triết học giữa DAG và blockchain liên quan đến cấu trúc và xác thực. Blockchain tạo ra các lô giao dịch tạm thời mà các thợ mỏ hoặc người xác thực xác nhận, sau đó thêm vào một chuỗi. Cách tiếp cận theo lô này gây ra độ trễ thời gian khối và tạo ra các nút thắt cổ chai.

DAG hoàn toàn tránh được điều này. Bằng cách biến mỗi giao dịch thành một nút xây dựng dần trên các nút khác, chúng loại bỏ thời gian chờ. Không có “thời gian khối”—không có khoảng thời gian đã định mà các giao dịch phải chờ đợi. Người dùng có thể gửi giao dịch liên tục, miễn là họ thực hiện các xác nhận cần thiết.

Sự khác biệt kiến trúc này dẫn đến những lợi thế thực tiễn. Khả năng thông qua giao dịch gần như không giới hạn ( chỉ bị giới hạn bởi số lượng người tham gia mạng sẵn sàng xác thực ). Mức tiêu thụ năng lượng giảm mạnh vì các cuộc thi khai thác tiêu tốn nhiều tài nguyên tính toán đã biến mất. Và quan trọng, phí giao dịch bay hơi—hoặc thu hẹp ở mức không đáng kể—bởi vì không có thợ mỏ nào yêu cầu phần thưởng.

Ứng Dụng Thực Tế: Nơi DAG Tỏa Sáng

Công nghệ này vượt trội trong các trường hợp sử dụng cụ thể mà blockchain gặp khó khăn.

Micropayments đại diện cho ví dụ rõ ràng nhất. Trên các blockchain truyền thống, phí giao dịch thường lớn hơn nhiều so với số tiền thanh toán—cố gắng gửi $0.50 khi phí mạng tốn $2 sẽ làm mất mục đích. DAG, với phí bằng không hoặc gần bằng không và không có phụ phí tắc nghẽn mạng, làm cho các khoản thanh toán nhỏ trở nên khả thi về mặt kinh tế.

Hệ sinh thái IoT hưởng lợi từ việc xác thực nhẹ nhàng của DAG. Hãy tưởng tượng hàng tỷ thiết bị thông minh cần ghi lại giao dịch trên một mạng lưới phân tán. Chi phí tính toán của việc khai thác blockchain trở nên quá cao. DAG, chỉ yêu cầu xác minh các giao dịch trước đó, có khả năng mở rộng một cách dễ dàng.

Thanh toán theo thời gian thực trở nên thực tế khi không có thời gian khối. Các ứng dụng tài chính cần sự chắc chắn ngay lập tức thấy DAG hấp dẫn.

Các dự án dẫn đầu phong trào Đồ thị có định hướng không tuần hoàn

Nhiều loại tiền điện tử đã cam kết sử dụng công nghệ DAG. IOTA (MIOTA), ra mắt vào năm 2016, là một trong những người tiên phong đầu tiên. Kiến trúc “Tangle” của nó—một triển khai DAG chuyên biệt—đòi hỏi người dùng phải xác nhận hai giao dịch trước đó cho mỗi lần gửi mới. Điều này phân phối công việc xác nhận giữa tất cả các tham gia, tạo ra một mạng lưới thực sự phi tập trung nơi sự đồng thuận xuất hiện một cách tự nhiên.

Nano (XNO) áp dụng một cách tiếp cận lai, kết hợp các nguyên tắc DAG với các blockchain cá nhân. Mỗi người dùng kiểm soát chuỗi của riêng họ, trong khi các giao dịch yêu cầu xác minh kép từ cả người gửi và người nhận. Kết quả: thanh toán gần như ngay lập tức với phí bằng không và bảo mật đã được chứng minh qua nhiều năm hoạt động.

BlockDAG (BDAG) đại diện cho một người mới tham gia, cung cấp việc khai thác thông qua phần cứng tiết kiệm năng lượng và các ứng dụng di động. Đáng chú ý, lịch trình giảm phân của nó khác với nhịp điệu bốn năm của Bitcoin—BDAG giảm phân hàng năm, tạo ra một quỹ đạo tokenomic khác.

Cân nhắc Lợi ích và Hạn chế

Lập luận cho DAGs:

• Xử lý giao dịch tức thì mà không bị ràng buộc bởi thời gian khối.
• Giao dịch không phí hoặc gần như không phí, cho phép thanh toán vi mô thực sự
• Tiêu thụ năng lượng tối thiểu so với các blockchain PoW
• Tính mở rộng vốn có mà không hy sinh sự phi tập trung

Các biến chứng:

• Các lỗ hổng tập trung vẫn là mối quan tâm. Hầu hết các dự án DAG đã chấp nhận sự tập trung tạm thời như một giai đoạn khởi động cần thiết, nhưng vẫn còn nhiều câu hỏi về các con đường chuyển đổi đến sự phi tập trung thực sự.
• An ninh ở quy mô lớn vẫn chỉ là lý thuyết. Trong khi các DAG hoạt động hiệu quả ở mức độ áp dụng hiện tại, hành vi của chúng dưới hàng triệu giao dịch đồng thời vẫn chưa được khám phá hoàn toàn.
• Các hiệu ứng mạng vẫn chậm hơn so với các hệ sinh thái blockchain đã được thiết lập. Các nhà phát triển, sàn giao dịch và người dùng thể hiện sự quen thuộc nhiều hơn với cơ sở hạ tầng blockchain.
• Một số triển khai DAG phụ thuộc vào các nhà điều phối hoặc các can thiệp bên thứ ba khác, giới thiệu các giả định về niềm tin không có trong các mạng blockchain đã trưởng thành.

Triển Vọng Thực Tế

Đồ thị có định hướng không tuần hoàn sẽ không lật đổ công nghệ blockchain. Thay vào đó, chúng đang trưởng thành thành một giải pháp chuyên biệt—đặc biệt phù hợp cho các dự án mà phí giao dịch quan trọng, việc thanh toán theo thời gian thực là rất quan trọng, hoặc hiệu quả năng lượng thúc đẩy yêu cầu sản phẩm.

Công nghệ vẫn còn ở giai đoạn vị thành niên. Trong khi các triển khai ban đầu cho thấy triển vọng, khả năng của chúng ở quy mô thực tế, khả năng duy trì tính phi tập trung trong quá trình phát triển, và khả năng chống lại các vector tấn công mới vẫn đang chờ đợi bằng chứng kết luận.

Đối với những người tham gia tiền điện tử đang đánh giá vị trí của DAG: chúng đáng để theo dõi như một kiến trúc đang phát triển, nhưng chúng không phải là lựa chọn vượt trội chung mà một số người ủng hộ gợi ý. Chúng là một công cụ khác, hữu ích cho các vấn đề cụ thể, có khả năng tồn tại song song với blockchain thay vì thay thế nó. Khi hệ sinh thái trưởng thành và các trường hợp sử dụng mới xuất hiện, DAG có thể khiến những người hoài nghi ngạc nhiên—nhưng chỉ có thời gian và việc triển khai thực tế mới có thể cho thấy điều đó.