DAG: Как работают платформы на основе направленного ациклического графа
Главная Обучение, Блокчейн

Рассказываем, что такое направленный ациклический граф и как он относится к блокчейну.

Концепция блокчейна как самостоятельной технологии начала набирать популярность в 2015 году. До этого она была известна как структура данных, лежащая в основе биткоина (Bitcoin).

Блокчейн биткоина считается первым поколением технологии. Децентрализованная платформа Ethereum со смарт-контрактами и автономными приложениями признается вторым поколением блокчейна. Теперь рынок гадает, какая технология обретет статус блокчейна 3.0. Возможный кандидат — платформа на основе направленного ациклического графа (Directed Acyclic Graph, DAG).

Что такое DAG?

DAG — это ориентированный граф с данными, использующий топологическую сортировку. Его развитие может идти только в одном направлении — от ранних блоков к поздним. Направленные ациклические графы часто применяются при обработке данных, планировании, поиске наилучшего маршрута в навигации и сжатии данных.

Биткоин всегда был неэффективен из-за системы proof-of-work. Блоки не могут создаваться параллельно. Связанная структура хранения допускает только одну цепочку во всей сети. Данные о транзакциях, произошедших примерно в одно время, записываются в блок. Затем майнеры конкурируют друг с другом, стараясь проверить блок как можно быстрее и получить вознаграждение. Новый блок создается каждые 10 минут.

Впервые идея применить концепцию DAG к хранению данных родилась у разработчиков NXT. Если оставить время майнинга неизменным, вместимость сети можно увеличить в Х раз, одновременно генерируя Х блоков.

Объединение блокчейна и DAG основано на идее параллельных цепочек, при этом сами блоки сохраняют свою важность. Различные типы транзакций одновременно выполняются на разных цепочках.

В настоящее время по безблочной технологии устроены проекты IoT Chain (ITC), IOTA и Byteball. В случае биткоина или эфира узким местом является скорость создания блока. В биткоине новый блок генерируется каждые 10 минут. Эфир в этом смысле перспективнее, но проверка блока все равно занимает около 15−20 секунд.

Но нужны ли нам блоки? В сети биткоин транзакции записываются в блок, а их последовательность поддерживается прехешами между блоками. Что, если объединить блоки и транзакции? Пусть каждая транзакция сама отвечает за сохранение последовательности. Таким образом, транзакции будут размещаться в сети, и нужда в майнинге отпадет. В результате получится безблочная и более эффективная технология.

Концепции блокчейна DAG

Проблема двойного расходования с вероятностной точки зрения

В сети биткоин используется модель UTXO (Unspent Transaction Output). В ее рамках каждый непотраченный выход транзакции может быть использован в качестве входа только один раз.

Однако может случиться, что несколько майнеров одновременно найдут хеш и получат право на подтверждение блока. Это может приводить к временным ветвлениям. Истинность определенной транзакции определяется числом транзакций, стоящей за ней. Скорость транзакции, возвращающейся в сеть тем ниже, чем больше сделок стоит за ней, что делает транзакцию более безопасной.

Ширина сети

После проверки транзакции ее необходимо связать с существующей относительно новой операцией в сети DAG. Но если транзакции связывать только с более ранними, сеть становится слишком широкой для проверки новых транзакций. В идеальном случае сеть DAG выбирает существующую более позднюю транзакцию, с которой связывает новую транзакцию. Смысл в том, чтобы удерживать ширину сети в определенных пределах, обеспечивая быструю проверку. Кроме того, IOTA предлагает собственный алгоритм, управляющий шириной сети.

Криптовалюта IOTA: Полное руководство

Быстрые транзакции

Из-за безблочного устройства транзакции проводятся прямо в сетях DAG. Этот процесс гораздо быстрее и занимает намного меньше времени, чем в случае блокчейнов, основанных на PoW и PoS.

Нет нужды в майнинге

В сети DAG нет майнеров. Подтверждение проходит непосредственно в самих транзакциях. Для пользователей это означает, что сделки проходят почти мгновенно.

Удобство малых платежей

С развитием технологии DAG мы можем стать свидетелями появления сетей с высокой производительностью и минимальными издержками. Пользователи смогут отправлять микроплатежи без огромных комиссий (в отличие от биткоина или эфира).

Китайский проект IoT Chain (ITC) всеми силами старается стать лидером в развитии новой технологии. Он построен на DAG и может проводить до 10 тыс. транзакций в секунду. У стартапа конкретные цели и сильное сообщество. Его поддерживают ведущие блокчейн-фонды, такие как ChainFunder и FBG. IoT Chain имеет все шансы стать блокчейном 3.0.

Направленные ациклические графы будут использоваться в приложениях, требовательных к масштабируемости и пропускной способности. Запуск игры CryptoKitties изрядно «засорил» сеть Ethereum, вызвав серьезное замедление транзакций и рост комиссий. У Ethereum есть решение этой проблемы, называемое «Sharding» (разделение огромной базы данных на несколько меньших по размеру), однако до его практической реализации пока далеко. Поэтому весьма вероятно, что в поисках масштабируемости разработчики приложений будут склоняться именно в сторону DAG.

Подготовила Тая Арянова

Источник: Forbes

Читайте также:

Хотите узнать больше о гражданстве за инвестиции? Оставьте свой адрес, и мы пришлем вам подробный гайд

Пожалуйста, опишите ошибку
Закрыть
Free market quotes
Что происходит на рынке? Будь в курсе!
Только у нас бесплатные котировки и все финансовые новости в одном месте.
Закрыть
Спасибо за регистрацию
Поставь лайк, чтобы мы и дальше могли публиковать интересные материалы бесплатно