Ngoài Blockchain: Hiểu về Đồ thị trực tiếp không tuần hoàn và Tại sao chúng quan trọng

Vấn Đề Mở Rộng Mà Blockchain Không Thể Giải Quyết

Kể từ khi công nghệ Blockchain làm gián đoạn tài chính truyền thống, ngành công nghiệp đã ăn mừng sự minh bạch và an ninh của nó. Tuy nhiên, một vấn đề nghiêm trọng vẫn tồn tại: tốc độ giao dịch và tiêu thụ năng lượng. Khi ngày càng nhiều người dùng tham gia vào các mạng tiền điện tử, nút thắt trở nên không thể tránh khỏi. Đây là lúc một cách tiếp cận công nghệ khác tham gia vào cuộc trò chuyện: đồ thị có hướng không chu trình (DAG).

Khác với các đối tác blockchain của họ, hệ thống đồ thị có hướng không chu trình loại bỏ hoàn toàn nhu cầu về việc tạo khối và khai thác. Sự khác biệt kiến trúc cơ bản này mở ra những khả năng mà các nhà ủng hộ blockchain truyền thống chỉ mới bắt đầu thừa nhận.

DAG: Kiến Trúc Đằng Sau Giải Pháp Thay Thế

Một đồ thị có hướng không tuần hoàn hoạt động trên một nguyên tắc đơn giản nhưng lừa dối. Hãy tưởng tượng các giao dịch như những nút kết nối chỉ theo một hướng - không bao giờ quay lại. Mỗi giao dịch phải xác thực một giao dịch trước đó trước khi được thêm vào mạng. Điều này tạo ra một cấu trúc giống như lưới thay vì một chuỗi tuyến tính.

Tên gọi tự nó tiết lộ cấu trúc: “hướng” có nghĩa là các kết nối chảy theo một hướng; “vô chu kỳ” có nghĩa là không có vòng lặp hoặc chu kỳ nào tồn tại. Khi một người dùng gửi một giao dịch, họ xác nhận hai giao dịch chưa được xác nhận trước đó ( gọi là “mẹo” ). Giao dịch của họ sau đó trở thành một mẹo mới, chờ đợi người tham gia tiếp theo xác nhận nó. Mạng lưới phát triển theo từng lớp, với mỗi xác nhận làm tăng cường tính toàn vẹn của toàn bộ cấu trúc.

Cơ chế an ninh hoạt động một cách tinh tế: các nút truy vết lại toàn bộ đường đi giao dịch đến nguồn gốc, xác minh số dư đủ và lịch sử hợp pháp. Các giao dịch không hợp lệ hoặc những giao dịch được xây dựng trên những giả định sai lầm sẽ bị từ chối một cách tự nhiên bởi hệ thống.

Tại sao Đồ thị không chu trình có hướng vượt trội hơn Blockchain truyền thống

Lợi thế về hiệu suất là rất đáng kể:

Tốc độ không thỏa hiệp: Không có thời gian khối có nghĩa là không có thời gian chờ. Người dùng có thể khởi tạo giao dịch ngay lập tức sau khi xác nhận các giao dịch trước. Mạng lưới không bao giờ gặp phải tình trạng tắc nghẽn mà các mạng blockchain thường gặp.

Hiệu Suất Năng Lượng: Trong khi một số hệ thống Blockchain yêu cầu sức mạnh tính toán khổng lồ thông qua Proof of Work, các triển khai DAG tiêu thụ một phần nhỏ năng lượng đó với phương pháp xác thực của chúng.

Cấu trúc phí: Hầu hết các dự án đồ thị không chu trình có định hướng hoạt động với phí giao dịch bằng không hoặc phí nút tối thiểu. Khía cạnh cách mạng này làm cho các khoản thanh toán vi mô trở nên khả thi về mặt kinh tế - điều mà blockchain gặp khó khăn khi chi phí giao dịch vượt quá số tiền thanh toán.

Tiềm năng mở rộng vô hạn: Không có giới hạn kích thước khối hoặc khoảng thời gian khai thác, mạng có thể lý thuyết xử lý vô số giao dịch đồng thời.

Các ứng dụng thực tế của công nghệ DAG

Nhiều dự án chứng minh rằng đồ thị acyclic có hướng hoạt động vượt ra ngoài các khung lý thuyết:

IOTA (MIOTA) đứng như một ví dụ đã được thiết lập nhất. Ra mắt vào năm 2016, dự án Ứng dụng Internet of Things này đã xây dựng được uy tín của mình dựa trên việc sử dụng các nút và tangles—các mạng lưới nút liên kết để xác thực giao dịch. IOTA yêu cầu người dùng xác nhận hai giao dịch khác để đạt được xác nhận của riêng họ, làm cho toàn bộ mạng trở thành một cơ chế đồng thuận. Sự phân quyền hoàn toàn là kết quả từ sự tham gia của mọi thành viên.

Nano (XNO) áp dụng phương pháp kết hợp, kết hợp kiến trúc đồ thị vô hướng với các yếu tố blockchain. Mỗi người dùng duy trì ví blockchain của riêng họ trong khi sử dụng xác thực dựa trên DAG cho các giao dịch. Cả người gửi và người nhận đều phải xác minh thanh toán, tạo ra trách nhiệm lẫn nhau. Dự án hứa hẹn không phí và giải quyết nhanh chóng.

BlockDAG đại diện cho sự phát triển mới hơn trong lĩnh vực này. Khác với lịch trình giảm một nửa bốn năm của Bitcoin, BDAG thực hiện khoảng thời gian giảm một nửa 12 tháng. Dự án cung cấp việc khai thác tiết kiệm năng lượng thông qua các thiết bị chuyên dụng và ứng dụng di động, giúp việc tham gia trở nên dễ tiếp cận hơn.

Đánh Giá Thực Tế: Điểm Mạnh và Hạn Chế

Nơi mà DAG xuất sắc: Thông lượng giao dịch không giới hạn biến đổi kinh tế vi thanh toán. Mức tiêu thụ năng lượng giảm mạnh so với các hệ thống Proof of Work. Sự hoàn tất giao dịch xảy ra thông qua sự đồng thuận thay vì các điều kiện cạnh tranh tính toán. Các mạng lưới mở rộng theo chiều ngang mà không cần thiết kế lại.

Nơi mà DAG vẫn còn gặp khó khăn: Sự phân cấp vẫn là vấn đề trong các dự án đồ thị không chu trình có định hướng giai đoạn đầu. Nhiều dự án yêu cầu điều phối các nút hoặc các thành phần tập trung tạm thời để khởi động mạng—điều này hoàn toàn trái ngược với lý tưởng không cần sự cho phép của blockchain. Các lỗ hổng bảo mật xuất hiện nếu các nút điều phối thất bại hoặc bị xâm phạm. Công nghệ này chưa chứng minh được hiệu suất của nó ở quy mô giao dịch hoặc kích thước mạng của blockchain.

Bản án: Sự tiến hóa, không phải cách mạng

Đồ thị có hướng không chu trình đại diện cho sự đổi mới công nghệ hợp pháp, không phải là sự thay thế blockchain. Hạ tầng giải quyết các hạn chế thực tế: phí giao dịch, tiêu thụ năng lượng và hạn chế tốc độ. Tuy nhiên, những thách thức chưa được giải quyết ngăn cản việc áp dụng ngay lập tức ở quy mô doanh nghiệp.

Các mạng blockchain hiện tại tiếp tục phát triển thông qua các giải pháp Layer 2 và cải tiến giao thức. Trong khi đó, các dự án DAG tích lũy việc sử dụng thực tế và sự xác thực trên thị trường. Ngành công nghiệp tiền điện tử hưởng lợi từ sự đa dạng công nghệ này—các dự án có thể chọn kiến trúc phù hợp với yêu cầu thực tế của họ thay vì phải áp đặt các phương pháp một kích cỡ cho tất cả.

Tương lai của đồ thị có hướng không vòng phụ thuộc vào việc các dự án có thể đạt được sự phi tập trung thực sự trong khi vẫn duy trì những lợi thế về hiệu suất. Cho đến lúc đó, blockchain và DAG sẽ có khả năng tồn tại song song, mỗi loại phục vụ cho những trường hợp sử dụng khác nhau trong hệ sinh thái crypto rộng lớn hơn.