निर्देशित अचक्रिक ग्राफ (DAG) क्या है?

आज, ब्लॉकचेन पर बने लगभग सभी क्रिप्टोकरेंसी एक गंभीर समस्या का सामना कर रही हैं — और वह है स्केलेबिलिटी।

केंद्रीकृत भुगतान दुनिया में Visa जैसी कंपनियों ने हमें तेज़, तुरंत होने वाले लेनदेन की आदत डाल दी है। और जब तक क्रिप्टोकरेंसी समुदाय इस मुद्दे को हल नहीं कर लेता, तब तक हम वास्तव में आगे नहीं बढ़ सकते। यह दूसरी गंभीर समस्या है जिसका सामना क्रिप्टोग्राफ़रों ने क्रिप्टोकरेंसी की सार्वभौमिक स्वीकृति की राह में किया। पहली, निश्चित रूप से, सुरक्षा है, लेकिन यह एक अलग समय की बात है।

आप सभी ने Bitcoin के लिए Lightning नेटवर्क और Ethereum के लिए Sharding जैसी समाधानों के बारे में एक से अधिक बार सुना होगा। हर समाधान एक ही समस्या को अलग-अलग तरीकों से हल करता है — ब्लॉक के निर्माण का समय। ब्लॉक ब्लॉकचेन के मौलिक घटक हैं और पूरे नेटवर्क की गति ब्लॉक के उत्पादन की दर पर निर्भर करती है।

DAG बनाम Blockchain

वैश्विक वित्तीय बाज़ार में ब्लॉकचेन तकनीक का आगमन पिछले वर्ष की प्रमुख घटनाओं में से एक था। पूर्ण लोकतंत्र के समर्थकों और fiat सिस्टम की आलोचना करने वालों ने तब राहत की सांस ली जब Bitcoin ने गति पकड़नी शुरू की। यह रहा — एक पूरी तरह से विकेंद्रीकृत मुद्रा! बैंक और प्राधिकरण अब नागरिकों के धन को नियंत्रित और प्रबंधित नहीं कर सकेंगे। क्रिप्टोकरेंसी "dad" के शोर से उबरने का समय भी नहीं मिला था कि एक और मुख्य आकर्षण मंच पर आया — Ethereum, अपने विकेंद्रीकृत अनुप्रयोगों के साथ। ICO बूम और प्रसिद्ध CryptoKitties ने अपना काम किया और Ethereum को, सामान्य तौर पर, अनुचित रूप से, blockchain 2.0 कहा जाने लगा।

लेकिन तकनीक बहुत तेज़ी से विकसित हो रही है और जल्द ही DAG नामक अलग तकनीक वाली नई क्रिप्टोकरेंसी बाज़ार में आती हैं, जो पहले से ही स्केलेबिलिटी और उच्च कमीशन की समस्या को हल करने पर आधारित है। अब हम एक प्रवृत्ति देख रहे हैं जिसमें नए प्रोजेक्ट सामान्य ब्लॉकों के बजाय DAG समाधानों को पसंद करते हैं। कुछ तो झिझकते हुए यह भी कहते हैं कि DAG ब्लॉकचेन 3.0 की एक पीढ़ी है (गलत रूप से) और क्रिप्टोकरेंसी का भविष्य ठीक इसी तकनीक में है। खैर, आइए इसे समझते हैं।

DAG क्या है?

सबसे पहले, DAG एक प्रकार की वितरित रजिस्ट्री तकनीक है जो रिकॉर्ड संरचना और असिंक्रोनिज़्म में ब्लॉकचेन से अलग है। कई लोग गलती से मान लेते हैं कि DAG ब्लॉकचेन का एक प्रकार है या कोई नया consensus है। ब्लॉकचेन और DAG, दोनों वितरित रजिस्ट्री तकनीक, या जैसा कि white papers में कहा जाता है — ledger, के अलग-अलग समाधान हैं।

ब्लॉकचेन और DAG को करीबी रिश्तेदार कहा जा सकता है, लेकिन ये अपनी समस्याओं को अलग-अलग तरीकों से हल करते हैं। इसलिए, जैसा कि ऊपर कहा गया है, यह कथन "DAG — blockchain 3.0 की पीढ़ी" गलत है। DAG बिल्कुल भी ब्लॉकचेन नहीं है; यह बिना ब्लॉकों वाली एक रजिस्ट्री है। अगले भाग में, हम परोक्ष रूप से ब्लॉकचेन और DAG की तुलना करेंगे, और अभी के लिए देखते हैं कि यह तकनीक कैसे काम करती है।

DAG (directed acyclic graph) एक अभिमुख ग्राफ है जिसमें कोई directed cycles नहीं होते।

पहले यह समझते हैं कि non-directional cyclic graph क्या होता है।

Non-directional cyclic graph एक ग्राफ (या जुड़े हुए nodes का नेटवर्क) है, जिसमें जानकारी एक node (circle) से दूसरे node तक अलग-अलग edges (सीधी रेखाओं) के माध्यम से भेजी जा सकती है। जानकारी के लिए कई अलग-अलग रास्ते होते हैं जिनसे वह किसी node से निकलकर, अन्य nodes से होकर गुजरकर, मूल node पर वापस लौट सकती है। जब यह किसी ऐसे node के साथ होता है जो एक से अधिक बार प्रकट होता है, तो ग्राफ को cyclic कहा जा सकता है।

लेकिन हमारी रुचि acyclic graphs में है। Acyclic graphs वे ग्राफ हैं जिनमें कोई cycle नहीं होती।

इसका अर्थ है कि एक edge से शुरू करके पूरे ग्राफ को पार करना असंभव है। directed graph की edges केवल एक ही दिशा में जाती हैं। यह ग्राफ एक topological sort की तरह है, जिसमें सभी nodes एक निश्चित क्रम में होते हैं। ऐसे सिस्टम में cycles नहीं होतीं — आप कभी भी उसी node की शुरुआत पर वापस नहीं पहुँचेंगे।

अब समझते हैं कि directional का क्या मतलब है।

यदि हम edge की दिशा निर्धारित कर दें (ताकि वे जानकारी के लिए one-way street की तरह काम करें) और यह सुनिश्चित करें कि कोई भी node अपनी श्रृंखला में पहले से मौजूद किसी अन्य node से न जुड़े, तो हमारा पहले का cyclic graph अब directed acyclic graph में बदला जा सकता है।

इस प्रकार, DAG कई दिशाओं में बाहर की ओर बढ़ती आपस में जुड़ी शाखाओं के नेटवर्क के रूप में कार्य करता है। लेनदेन को एक क्रम में कई गुना तेज़ी से सत्यापित किया जा सकता है, जबकि प्रणाली विकेंद्रीकृत बनी रहती है, क्योंकि हर एक केवल पिछले वाले की पुष्टि करता है।

DAG में, हर transaction पिछले (parent) hashes को संदर्भित करती है, उन्हें हस्ताक्षरित करती है और उन्हें अपनी संरचना में शामिल करती है। इस तरह, transactions का एक "tree" बनता है, जहाँ हर एक की पुष्टि होती है और वह अपरिवर्तित रहता है।

DAG के फायदे और नुकसान

शुरुआत में, हम आधुनिक क्रिप्टोकरेंसी उद्योग की तीन बड़ी चुनौतियों से गुजरेंगे: scalability, security, और cost।

• गति और scalability. DAG तकनीक ब्लॉकचेन की भारी लोड और network congestion को संभालने में असमर्थता के परिणामस्वरूप सामने आई। जैसा कि पहले बताया गया है, यह समस्या DAG के विकास का catalyst बनी, इसलिए हम इस कारक को निःसंकोच plus में लिखते हैं। DAG में transaction controllers और validators केवल nodes होते हैं, blocks नहीं। जानकारी transactions में होती है, जिसका मतलब है कि वे बहुत तेज़ हैं। सैद्धांतिक रूप से, यहाँ प्रति सेकंड लाखों transactions की बात होती है।
• सुरक्षा. DAG में, सभी transactions को हमेशा अन्य codes द्वारा जांचा जाता है, और कभी-कभी बार-बार। इससे payments की reliability बढ़ती है और "double spending" की संभावना कम होती है। ब्लॉकचेन-रहित क्रिप्टोकरेंसी में, यह direct और indirect confirmations के माध्यम से हासिल किया जाता है, जिनका सटीक विवरण हर क्रिप्टोकरेंसी के लिए अलग होता है। सैद्धांतिक रूप से, सुरक्षा अधिक होनी चाहिए, लेकिन अभी निश्चित रूप से कहना कठिन है। किसी भी स्थिति में, फिलहाल DAG की सुरक्षा कम से कम ब्लॉकचेन तकनीक से कम नहीं है।
• Transaction cost. DAG algorithm माइक्रोपेमेंट सिस्टम के लिए आदर्श है क्योंकि इसमें "लगभग शून्य" fees होती हैं। अपनी architecture और network में miners की अनुपस्थिति के कारण, DAG-आधारित network के उपयोगकर्ता literally penny commissions के साथ या बिल्कुल बिना किसी commission के transactions भेज सकेंगे।

Transaction confirmation और consensus. नेटवर्क पर transaction भेजते समय, उपयोगकर्ता को पहले कम से कम एक, लेकिन अधिकतर दो, पिछले records की पुष्टि करनी होती है। इस प्रकार, जब भी उपयोगकर्ता कोई transaction भेजते हैं, वे स्वयं नेटवर्क की सेवा करते हैं। इसलिए, DAG में आमतौर पर miners और craftsmen नहीं होते। लेकिन कुछ participants को सभी records का क्रम निर्धारित करना होता है, क्योंकि सटीक क्रम के बिना "double spending" attack अभी भी संभव है। इन participants की उपस्थिति और उपयोगकर्ताओं द्वारा transactions की validation की प्रक्रिया — मिलकर DAG networks में records पर consensus का algorithm बनाती है। हर cryptocurrency में इन participants के उपयोग पर अपने-अपने निर्णय होते हैं, लेकिन तार्किक रूप से यह माना जा सकता है कि वे जितने अधिक होंगे, network और समग्र रूप से cryptocurrency उतनी ही अधिक decentralized दिखाई देगी।

वर्तमान में, DAG तकनीक की कोई स्पष्ट कमियाँ नहीं हैं। हालाँकि, पहले के blockchain Bitcoin की तरह, विश्व पर विजय प्राप्त करने से पहले यह तकनीक अभी परखी नहीं गई है, आप चाहें तो इसे कच्ची भी कह सकते हैं। इसलिए, पहले गंभीर DAG परीक्षण बाज़ार में व्यापक मान्यता और पहले hacker attacks के बाद होंगे। अभी आप बस खुश हो सकते हैं, क्योंकि क्रिप्टोकरेंसी बाज़ार की प्रगति बहुत तेज़ है।

DAG पर आधारित क्रिप्टोकरेंसी

नेटवर्क के अनुसार, पहली बार 2015 में एक विदेशी developer द्वारा DAG crypto without a blockchain बनाने का विचार DAG पर व्यक्त किया गया था। हालांकि, वह प्रोजेक्ट लागू नहीं हुआ, लेकिन उस समय भी यह विचार कई developers को दिलचस्प लगा।

IOTA

शायद सबसे लोकप्रिय DAG coin IOTA है। वे अपने core में Tangle technology का उपयोग करते हैं, जो बदले में DAG पर भी आधारित है। IOTA और DAG की दृष्टि ने Tangle को जन्म दिया। IOTA graphics का डिज़ाइन और भी व्यापक है — White Paper के अनुसार, यह 3D में एक directed acyclic graph जैसा दिखता है। Tangle में प्रत्येक transaction को नेटवर्क द्वारा यादृच्छिक रूप से चुनी गई किसी भी दो पिछली transactions की पुष्टि करनी होती है। साथ ही, DAG से जुड़ा इस cryptocurrency का algorithm नेटवर्क के ऑफ़लाइन हिस्से बनाने की भी अनुमति देता है। जब आप Internet से जुड़ते हैं, तो ये blocks सामान्य "blockchain" का हिस्सा बन जाते हैं। सरल शब्दों में, developers ने Internet of Things के लिए इसे optimize करके अपने DAG को "twist" किया और इसे Tangle नाम दिया।

Nano

DAG पर एक और कुख्यात cryptocurrency Nano है। जैसा कि आपको reviews से याद होगा, Nano project का पहले एक अलग नाम था, और पहला beta implementation 2014 में ही प्रकाशित हो चुका था। Nano एक नई block-lattice architecture का उपयोग करता है, जहाँ प्रत्येक account की अपनी chain होती है और वह delegated Proof के माध्यम से consensus तक पहुँचता है। ऐसा लगता है कि Nano block lattice, पूरे project की तरह, DAG पर आधारित है। Nano, अपने classic form में, पहले DAG projects में से एक है।

Byteball Bytes

Byteball cryptocurrency project तेज़ payments और financial data — currency, ownership, debt, shares, और बहुत कुछ — के storage के लिए एक ecosystem बनाने हेतु DAG का लाभ उठाता है smart contracts का। यह कोई blockchain project नहीं है, बल्कि DAG के design पर आधारित, पहले से कार्यरत और एक अच्छा तथा उपयोगकर्ता-अनुकूल wallet है। जब peer-to-peer smart contracts की बात आती है, Byteball अच्छा है। Byteball उपयोगकर्ता risk-free conditional smart payments का उपयोग कर सकते हैं: आपको बस यह शर्त निर्धारित करनी होती है कि प्राप्तकर्ता को पैसे कब मिलें। यदि यह शर्त पूरी नहीं होती, तो आपका पैसा स्वतः आपको वापस भेज दिया जाएगा — DAG पर आधारित एक बहुत ही सरल algorithm। उदाहरण के लिए, Byteball आपको अपने platform पर smart contracts का उपयोग करके peer-to-peer insurance खरीदने या बेचने की अनुमति देता है।

ये सभी क्रिप्टोकरेंसी सुरक्षित रूप से बाज़ार में traded हैं और उनकी listings भी काफी सफल रही हैं।

निस्संदेह, और भी क्रिप्टोकरेंसी हैं जो किसी न किसी तरह DAG तकनीक का उपयोग करती हैं। 

इस तकनीक की सभी मुख्य जाँचें अभी आगे हैं; फिलहाल यह हमें कई नए अवसरों का वादा करती है। हालाँकि, अभी तक यह बस एक trend है, जिसमें कुछ बड़ा बनने की पूरी संभावना है।