ما هو الرسم البياني الموجّه غير الدوري (DAG)؟

اليوم، تواجه جميع العملات الرقمية المبنية على البلوكشين مشكلة خطيرة واحدة — وهي قابلية التوسع.

في عالم المدفوعات المركزي، عوّدتنا شركات مثل Visa على معاملات سريعة وفورية. وحتى تحل مجتمع العملات الرقمية هذه المشكلة، لا يمكننا فعليًا المضي قدمًا. هذه هي المشكلة الخطيرة الثانية التي واجهها علماء التشفير في طريق الاعتراف العالمي بالعملات الرقمية. أما الأولى فهي بالطبع الأمان، لكن هذا موضوع لوقت آخر.

لقد سمعتم جميعًا أكثر من مرة عن حلول مثل شبكة Lightning الخاصة بـ Bitcoin وتقسيم الأجزاء (Sharding) الخاص بـ Ethereum. كل حل يعالج المشكلة نفسها بطرق مختلفة — وهي وقت إنتاج الكتلة. الكتل مكوّنات أساسية في البلوكشين، وتعتمد سرعة الشبكة بالكامل على معدل إنتاج الكتلة.

DAG مقابل البلوكشين

كان ظهور تقنية البلوكشين في السوق المالية العالمية أحد الأحداث الرئيسية العام الماضي. لقد تنفّس أنصار الديمقراطية المطلقة وانتقاد نظام العملات الورقية الصعداء عندما بدأ Bitcoin يكتسب زخمًا. ها هي — عملة لامركزية بالكامل! لن تتمكن البنوك والسلطات بعد الآن من التحكم في أموال المواطنين وإدارتها. وقبل أن يلتقط الناس أنفاسهم من ضجيج "الأب" الخاص بالعملات الرقمية، دخل نجم آخر إلى الساحة — Ethereum بتطبيقاتها اللامركزية. لقد قام ازدهار ICO وCryptoKitties الشهيرة بعملهما، وبشكل عام، وبلا مبرر، بدأ يُشار إلى Ethereum على أنها blockchain 2.0

لكن التكنولوجيا تتطور بسرعة كبيرة، وسرعان ما ظهرت في السوق عملات رقمية جديدة بتقنية مختلفة تُسمى DAG، وهي بالفعل مبنية على حل مشكلة قابلية التوسع والعمولات المرتفعة. نرى الآن اتجاهًا تفضّل فيه المشاريع الجديدة حلول DAG بدلًا من الكتل المعتادة. حتى إن بعضهم يصرّح بخجل أن DAG هي جيل البلوكشين 3.0 (وهذا خطأ) وأن مستقبل العملات الرقمية يكمن تحديدًا في هذه التقنية. حسنًا، لِنفهم الأمر.

ما هو DAG؟

أولًا، DAG هو نوع من تقنيات السجل الموزع يختلف عن البلوكشين في بنية السجلات وعدم التزامن. يعتقد كثيرون خطأً أن DAG هو نوع من البلوكشين أو نوع جديد من آليات الإجماع. كل من البلوكشين وDAG هما حلّان مختلفان لتقنية السجل الموزع، أو كما تُسمّى في الأوراق البيضاء — ledger.

يمكن وصف البلوكشين وDAG بأنهما قريبان، لكنهما يحلان مشكلاتهما بطرق مختلفة. لذلك، كما ذُكر أعلاه، فإن العبارة "DAG — الجيل 3.0 من البلوكشين" غير صحيحة. فـ DAG ليس بلوكشين على الإطلاق، بل هو سجل بلا كتل. في القسم التالي سنقارن بشكل غير مباشر بين البلوكشين وDAG، أما الآن فلنرَ كيف تعمل هذه التقنية.

DAG (directed acyclic graph) هو رسم بياني موجّه لا توجد فيه دورات موجهة.

لنبدأ أولًا بفهم ما هو الرسم البياني الدوري غير الموجّه.

الرسم البياني الدوري غير الموجّه هو رسم بياني (أو شبكة من العقد المتصلة) يمكن فيه نقل المعلومات من عقدة (دائرة) إلى أخرى عبر حواف مختلفة (خطوط مستقيمة). توجد طرق عديدة يمكن أن تغادر بها المعلومات عقدة، وتمر عبر عقد أخرى، ثم تعود إلى العقدة الأصلية. وعندما يحدث ذلك مع عقدة تتكرر أكثر من مرة، يمكن تعريف الرسم البياني على أنه دوري.

لكننا نهتم بالرسوم البيانية اللادورية. الرسوم البيانية اللادورية هي رسوم لا تحتوي على دورات.

وهذا يعني أنه من المستحيل اجتياز الرسم البياني بالكامل بالبدء من حافة واحدة. فحواف الرسم البياني الموجّه تسير في اتجاه واحد فقط. هذا الرسم البياني هو فرز طوبولوجي تكون فيه جميع العقد بترتيب معين. مثل هذا النظام لا يحتوي على دورات — فلن تعود أبدًا إلى بداية العقدة نفسها.

والآن لنفهم ما المقصود بـ "موجّه".

إذا أعطينا الحافة اتجاهًا (بحيث تعمل كطريق ذي اتجاه واحد للمعلومات) وتأكدنا من أن العقد لا ترتبط بأي عقد أخرى موجودة بالفعل في سلسلتها، فيمكن تحويل الرسم البياني الدوري السابق إلى رسم بياني موجّه لادوري.

وبالتالي، يعمل DAG كشبكة من الفروع المترابطة التي تنمو إلى الخارج في عدة اتجاهات. ويمكن تأكيد المعاملات بسرعة أكبر بعشرة أضعاف، مع بقائها لامركزية، لأن كل معاملة تؤكد السابقة فقط.

في DAG، تشير كل معاملة إلى التجزئات السابقة (الأصلية)، وتقوم بتوقيعها وإدراجها في بنيتها. وبهذه الطريقة تتشكل "شجرة" من المعاملات، حيث يتم تأكيد كل واحدة منها وتظل غير قابلة للتغيير.

إيجابيات وسلبيات DAG

في البداية، سنمر على الأعمدة الثلاثة لصناعة العملات الرقمية الحديثة: قابلية التوسع، والأمان، والتكلفة.

• السرعة وقابلية التوسع. ظهرت تقنية DAG نتيجة عجز البلوكشين عن التعامل مع الأحمال الثقيلة وازدحام الشبكة. وكما ذُكر سابقًا، أصبحت هذه المشكلة محفزًا لتطوير DAG، لذلك نكتب هذه النقطة بجرأة في خانة الإيجابيات. في DAG، تكون العقد فقط هي المتحكمات والمتحققات من المعاملات، وليس الكتل. فالمعلومات موجودة في المعاملات، وهذا يعني أنها سريعة جدًا. نظريًا، نتحدث عن ملايين المعاملات في الثانية.
• الأمان. في DAG، يتم التحقق من جميع المعاملات دائمًا بواسطة أكواد أخرى، وأحيانًا بشكل متكرر. وهذا يزيد من موثوقية المدفوعات ويقلل من احتمال "الإنفاق المزدوج." في العملات الرقمية التي لا تعتمد على البلوكشين، يتحقق ذلك عبر تأكيدات مباشرة وغير مباشرة، ووصفها الدقيق يختلف من عملة رقمية إلى أخرى. نظريًا، ينبغي أن يكون الأمان أعلى، لكن من الصعب الآن الجزم بذلك. وعلى أي حال، حتى الآن، لا يقل أمان DAG عن تقنية البلوكشين على الأقل.
• تكلفة المعاملة. خوارزمية DAG مثالية لنظام المدفوعات الصغيرة لأنها تمتلك "رسومًا شبه معدومة". وبفضل بنيتها وغياب المعدنين في الشبكة، سيتمكن مستخدمو الشبكات المبنية على DAG من إرسال المعاملات برسوم ضئيلة للغاية أو من دون رسوم إطلاقًا.

تأكيد المعاملات وآلية الإجماع. عند إرسال معاملة إلى الشبكة، يجب على المستخدم أولًا تأكيد (إثبات) سجل واحد على الأقل، وغالبًا سجلين من السجلات السابقة. وهكذا، يخدم المستخدمون الشبكة بأنفسهم في كل مرة يرسلون فيها معاملة. لذلك، لا توجد عادةً في DAG عملية تعدين أو معدّنون. لكن يجب على بعض المشاركين تحديد ترتيب جميع السجلات، لأنه من دون ترتيب دقيق، يظل هجوم "الإنفاق المزدوج" ممكنًا. ووجود هؤلاء المشاركين وعملية التحقق من المعاملات من قبل المستخدمين — يشكلان معًا خوارزمية الإجماع على السجلات في شبكات DAG. ولكل عملة رقمية قراراتها الخاصة بشأن استخدام هؤلاء المشاركين، لكن من المنطقي افتراض أنه كلما زاد عددهم، بدت الشبكة نفسها والعملات الرقمية ككل أكثر لامركزية.

في الوقت الحالي، لا تمتلك تقنية DAG عيوبًا واضحة. ومع ذلك، تمامًا مثل Bitcoin في بداياته قبل أن يبدأ بغزو العالم، فإن التقنية لم تُختبر بما فيه الكفاية، ويمكنك حتى القول إنها خام. لذا، ستحدث أولى الاختبارات الجدية لـ DAG بعد الاعتراف الواسع بها في السوق وبعد أولى الهجمات القراصنية. أما الآن، فيمكنك فقط أن تفرح لأن تقدم سوق العملات الرقمية سريع جدًا.

عملات رقمية مبنية على DAG

وفقًا للشبكة، ولأول مرة، طُرحت فكرة إنشاء عملة رقمية DAG من دون بلوكشين في عام 2015 على DAG، بواسطة أحد المطورين الأجانب. ومع ذلك، لم يُنفذ ذلك المشروع، لكن الفكرة بدت حتى حينها مثيرة للاهتمام لدى العديد من المطورين.

IOTA

ربما تكون أشهر عملة DAG هي IOTA. فهي تستخدم تقنية Tangle في أساسها، والتي تعتمد بدورها أيضًا على DAG. وقد أدى تصور IOTA وDAG إلى Tangle. كما أن تصميم رسوم IOTA أوسع أيضًا — ووفقًا لـ White Paper، يبدو مثل رسم بياني موجّه لادوري في 3D. يجب أن تؤكد كل معاملة في Tangle أي معاملتين سابقتين يتم اختيارهما عشوائيًا بواسطة الشبكة. كما أن خوارزمية هذه العملة الرقمية، المرتبطة بـ DAG، أتاحت إنشاء أجزاء من الشبكة تعمل حتى في وضع عدم الاتصال. وعند الاتصال بالإنترنت، تصبح هذه الكتل جزءًا من "البلوكشين" المشترك. وببساطة، "لفّ" المطورون DAG الخاص بهم عبر تحسينه لإنترنت الأشياء وأطلقوا عليه اسم Tangle.

Nano

عملة رقمية أخرى مشهورة مبنية على DAG هي Nano. كما تتذكرون من المراجعات، كان لمشروع Nano اسم مختلف في السابق، وتم نشر أول تنفيذ تجريبي له في عام 2014. تستخدم Nano بنية block-lattice جديدة، حيث يمتلك كل حساب سلسلته الخاصة ويصل إلى الإجماع عبر Delegated Proof. ويتضح أن شبكة block-lattice الخاصة بـ Nano، مثل المشروع بأكمله، مبنية على DAG. وتُعد Nano واحدة من أوائل مشاريع DAG، في شكلها الكلاسيكي.

Byteball Bytes

يستفيد مشروع العملة الرقمية Byteball من DAG لبناء نظام بيئي من العقود الذكية للمدفوعات السريعة وتخزين البيانات المالية: العملة، والملكية، والديون، والأسهم، وغير ذلك. هذا ليس مشروع بلوكشين، بل مشروع مبني على بنية DAG، وهو يعمل بالفعل ولديه محفظة جيدة وسهلة الاستخدام. وتكون Byteball جيدة عندما يتعلق الأمر بالعقود الذكية من نظير إلى نظير. ويمكن لمستخدمي Byteball استخدام مدفوعات ذكية مشروطة خالية من المخاطر: كل ما عليك فعله هو تحديد الشرط الذي يستلم بموجبه المستلم المال. وإذا لم يتحقق هذا الشرط، فسيُعاد المال إليك تلقائيًا — وهي خوارزمية بسيطة جدًا مبنية على DAG. على سبيل المثال، تتيح Byteball شراء أو بيع التأمين من نظير إلى نظير على منصتها باستخدام العقود الذكية.

جميع هذه العملات الرقمية يتم تداولها بأمان في السوق ولديها إدراجات ناجحة إلى حد كبير.

وبالتأكيد توجد عملات رقمية أخرى تستخدم تقنية DAG بطريقة أو بأخرى. 

لا تزال جميع الاختبارات الرئيسية لهذه التقنية أمامنا، وهي تعدنا الآن بالكثير من الفرص الجديدة. ومع ذلك، فهي حتى الآن مجرد اتجاه لديه كل الفرص ليصبح شيئًا كبيرًا.