↗️ Что такое направленный ациклический граф (DAG) в криптовалюте

Многие уже знакомы с технологией блокчейн, где вся информация поэтапно записывается в распределительный реестр в строгом хронологическом порядке. В последнее время в криптосообществе набирает популярность технология иного распределительного реестра, который также позволяет создавать децентрализованные криптовалютные сети, но имеет совершенно иную асинхронную систему записи информации — DAG. Как это работает, разбираемся с ProstoCoin.

Что такое DAG

DAG — направленный ацикличный граф, который связывает информацию без циклов, используя топологическую сортировку. Технология ациклических графов часто используется при работе с разного рода информацией, поиске наиболее оптимального маршрута в навигационных системах или при сжатии данных.

В данной технологии нет блоков. Каждая новая транзакция добавляется в граф, состоящий из множества транзакций и записывается одновременно, а не последовательно. При этом каждый нод находится в определенном порядке, а сама конструкция такого распределительного реестра данных состоит из вершин, соединенных ребрами и направленных от более ранних к более поздним.

Впервые применение направленного ациклического графа в хранении данных криптовалют было предложено разработчиками NXT. В данной валюте объединены блокчейн и ориентированный граф, в результате чего в сети могут создаваться несколько блоков одновременно с разной информацией.

Немного позже исключительно на основе DAG были построены новые криптовалютные экосистемы. Сейчас концепция применения графа вместо блоков рассматривается как одно из перспективных направлений в развитии криптовалютной индустрии.

Особенности технологии DAG

В структуре DAG нет майнеров или мастренод. Пользователи сами обслуживают сеть. Прежде чем совершить транзакцию, следует подтвердить не менее одной, а чаще всего две предыдущие операции.

Направленный граф позволил создавать криптовалюты без блокчейна. По такой системе каждая транзакция подтверждает сохранение определенной последовательности операций в системе без необходимости хешировать ее в блоки.

В технологии ориентированного графа любая только что созданная операция ссылается на уже существующие родительские транзакции, подписывает их хеши и включает в свой состав, формируя по такому принципу дерево транзакций, состоящее из уже подтвержденных и неизменных операций

Классический блокчейн vs. Directed Acyclic Graph (DAG)

Следует отметить, что обе технологии достаточно схожи и позволяют создавать децентрализованные системы с высокой степенью безопасности, но по разным принципам. Прежде всего, ориентированный граф точно так же, как классический блокчейн, является распределительным реестром данных, но, в отличие от блокчейна, информация в нем не записывается в строгой направленности.

Блокчейн — прямолинейный распределительный журнал, где вся информация хешируется и записывается в блоки в строгой хронологической последовательности. Каждый новый блок включает в себя информацию обо всех предыдущих и только после подтверждения подлинности майнерами включается в состав распределительного реестра. При этом новый блок уже должен включать информацию о только что добавленном. Такой алгоритм не позволяет создавать блоки параллельно, а, следовательно, существенно тормозит проверку транзакций.

В модели DAG нет блоков и проверка транзакций занимает значительно меньше времени. Нет и необходимости в майнерах, поскольку проверка транзакций происходит в самих транзакциях, а значит, сделки происходят практически мгновенно. Благодаря этому пользователи могут отправлять мгновенные платежи с минимальными издержками даже на незначительные суммы. Отсутствие майнеров также делает криптовалюту, основанную на ациклическом графе, еще более децентрализованной.

Отсутствие блоков решает проблемы с масштабируемостью, но в модели DAG появляется новая проблема — ширина сети. После того, как транзакция будет проверена, она должна быть связана с относительно более ранней отметкой в журнале реестра, но если новая информация будет связываться только с более новыми, то сеть может стать слишком обширной. Для того, чтобы удержать сеть в доступных для проверки размерах, транзакции связываются с существующими, но не самыми крайними транзакциями.

Криптовалюты, основанные на DAG, отличаются надежностью платежей, поскольку проверяются несколько раз разными узлами связи. Между транзакциями уже существует частичная упорядоченность, что позволяет выявлять проблемы двойной траты практически мгновенно.

В классическом блокчейне используется модель UTXO, по которой каждая не потраченная монета на кошельке может использоваться только один раз. Однако при проверке транзакций иногда возникают ситуации, граничащие с двойной тратой средств. И тогда майнеры признают подлинной только ту транзакцию, которая имеет более длинную цепочку подтверждений.

Криптовалюты, основанные на DAG

Несмотря на то, что технология является относительно новой, она уже считается жизнеспособной альтернативой блокчейна. На сегодняшний день направленный граф уже применен для построения сети нескольких криптовалют.

IOTA

IOTA — централизованная успешная криптовалюта, построенная без блокчейна. IOTA была разработана специально для индустрии Интернета вещей. В 2015 году разработчики провели успешное ICO, в рамках которого удалось привлечь 1337 ВТС инвестиций на развитие. Сейчас IOTA — один из топовых коинов, входящий в ТОП-20 криптовалют по капитализации.

В IOTA применение DAG привело к созданию журнала Tangle, который выглядит как ациклический граф в 3D. В сети каждая новая транзакция подтверждает две предыдущие, выбранные сетью случайным образом. Применение направленного графа позволило также создавать офлайновые сети, которые включаются в общие после подключения к Интернету.

Главная идея разработчиков – создать криптовалютную сеть, которая сможет обрабатывать миллиарды микротранзакций, которые помогут оплачивать любые, даже незначительные, автоматизированные процессы.

Byteball

Byteball — реализованный криптовалютный проект, построенный на технологии ациклического графа. Главной идеей разработчиков было желание создать криптовалютную экосистему со smart-контрактами и возможностью совершения мгновенных платежей и для хранения финансовых данных.

Проект был представлен в 2016 году и на сегодняшний день он успешно работает и выпустил свой удобный пользовательский кошелек Bytes. Децентрализованная система Byteball обеспечивает надежное хранение данных и защиту от подделки. Добавить в систему можно любую информацию, имеющую стоимость. Например, документы, подтверждающие право собственности, долговые расписки, акции и так далее.

Криптовалюта Bytes недоступна для майнинга и полностью конфиденциальна. Транзакции в ней невозможно отследить через распределительный реестр. Все монеты были выпущены в рамках первичной эмиссии. Количество монет в обороте остается постоянным, поскольку при оплате комиссии монеты возвращаются обратно в обиход. Интересной особенностью криптовалюты является и первичное размещение средств. Пользователю необходимо связать свой биткоин-кошелек с кошельком Byteball, после чего на счет будут начислены Bytes.

Dagcoin (Дагкоин)

На просторах Интернета еще с 2012 года можно найти упоминания о криптовалюте Dagcoin, которая теоретически должна была быть реализована через ориентированный граф. Фактически, коин так и не был разработан. Создатели перестали развивать техническую часть монеты и сделали упор на сбор средств.

Создателем монеты является Нильс Гроссберг, который известен как глава MLM –криптовалютного проекта OneCoin. На сегодняшний день Дагкоин не торгуется ни на одной бирже, а оплатив покупку криптовалюты, пользователи получают только обучающие материалы.

По всему можно сделать вывод, что Dagcoin — мошеннический проект. Их страница на GitHub закрыта за предупреждение о мошенничестве с пометкой, что это финансовая пирамида, которая продвигается известными мошенниками.

Преимущества и недостатки DAG

Преимущества:

• более быстрая проверка транзакций внутри систем;
• минимизированные или полностью отсутствующие комиссии;
• более масштабируемые системы по сравнению с классическим блокчейном;
• позволяет создавать сети с высокой производительностью и минимальными издержками;
• двойная трата отсекается практически сразу;
• нет нужды в майнинге;
• транзакции проверяют сами пользователи.

Недостатки:

• необходимо синхронизировать блокчейн каждый раз при добавлении транзакции;
• если участников в сети мало, то проверка транзакций может существенно затянуться.