Che cos'è un Directed Acyclic Graph (DAG)?

আজ, ব্লকচেইনের ওপর নির্মিত প্রায় সব ক্রিপ্টোকারেন্সিই একটি গুরুতর সমস্যার মুখোমুখি হয় — তা হলো স্কেলেবিলিটি।

কেন্দ্রীয়কৃত পেমেন্ট জগতে, Visa-এর মতো কোম্পানিগুলো আমাদের দ্রুত, তাৎক্ষণিক লেনদেনের অভ্যাস করিয়েছে। আর যতক্ষণ না ক্রিপ্টোকারেন্সি কমিউনিটি এই সমস্যার সমাধান করে, ততক্ষণ আমরা আসলে এগোতে পারি না। ক্রিপ্টোকারেন্সির সর্বজনীন স্বীকৃতির পথে ক্রিপ্টোগ্রাফারদের মুখোমুখি হওয়া এটি দ্বিতীয় গুরুতর সমস্যা। প্রথমটি অবশ্যই নিরাপত্তা, তবে সেটি আরেক সময়ের বিষয়।

Bitcoin-এর জন্য Lightning network এবং Ethereum-এর জন্য Sharding-এর মতো সমাধান সম্পর্কে তোমাদের সবাই একাধিকবার শুনেছ। প্রতিটি সমাধান ভিন্নভাবে একই সমস্যা সমাধান করে — ব্লক উৎপাদনের সময়। ব্লক হলো ব্লকচেইনের মৌলিক উপাদান, এবং পুরো নেটওয়ার্কের গতি নির্ভর করে ব্লক উৎপাদনের হারের ওপর।

DAG বনাম Blockchain

বিশ্বব্যাপী আর্থিক বাজারে ব্লকচেইন প্রযুক্তির আবির্ভাব গত বছরের অন্যতম প্রধান ঘটনা ছিল। পরম গণতন্ত্রের সমর্থক এবং fiat system-এর সমালোচকেরা স্বস্তির নিশ্বাস ফেলেছিলেন যখন Bitcoin গতি পেতে শুরু করল। এটাই তো — সম্পূর্ণ বিকেন্দ্রীকৃত একটি মুদ্রা! ব্যাংক এবং কর্তৃপক্ষ আর নাগরিকদের তহবিল নিয়ন্ত্রণ ও পরিচালনা করতে পারবে না। ক্রিপ্টোকারেন্সির "dad" নিয়ে হৈচৈ থামতে না থামতেই, আরেকটি হেডলাইনার মঞ্চে প্রবেশ করল — Ethereum, তার decentralized applications নিয়ে। ICO boom এবং বিখ্যাত CryptoKitties তাদের কাজ করেছিল, আর Ethereum-কে, মোটামুটি অযৌক্তিকভাবেই, blockchain 2.0 বলা হতে শুরু করে

কিন্তু প্রযুক্তি খুব দ্রুত বিকশিত হচ্ছে, এবং শিগগিরই DAG নামে ভিন্ন প্রযুক্তির নতুন ক্রিপ্টোকারেন্সি বাজারে আসছে, যা ইতিমধ্যেই স্কেলেবিলিটি ও উচ্চ ফি-এর সমস্যা সমাধানের ওপর ভিত্তি করে। এখন আমরা এমন একটি প্রবণতা দেখছি, যেখানে নতুন প্রকল্পগুলো প্রচলিত ব্লকের বদলে DAG সমাধানকে অগ্রাধিকার দিচ্ছে। এমনকি কেউ কেউ লাজুকভাবে ঘোষণা করে যে DAG হলো blockchain 3.0-এর একটি প্রজন্ম (ভুলভাবে) এবং ক্রিপ্টোকারেন্সির ভবিষ্যৎ ঠিক এই প্রযুক্তিতেই। আচ্ছা, চলুন বিষয়টা খতিয়ে দেখি।

DAG কী?

প্রথমে, DAG হলো এক ধরনের distributed registry technology, যা রেকর্ডের গঠন এবং asynchronism-এর ক্ষেত্রে blockchain থেকে আলাদা। অনেকেই ভুল করে মনে করেন DAG হলো blockchain-এর একটি ধরন বা কোনো নতুন consensus। Blockchain এবং DAG — উভয়ই distributed registry technology, বা white papers-এ যাকে বলা হয় — ledger, তার ভিন্ন ভিন্ন সমাধান।

Blockchain এবং DAG-কে ঘনিষ্ঠ আত্মীয় বলা যেতে পারে, কিন্তু তারা তাদের সমস্যাগুলো সমাধান করে ভিন্ন উপায়ে। তাই উপরে যেমন বলা হয়েছে, "DAG — generation of blockchains 3.0" — এই বক্তব্যটি ভুল। DAG মোটেও blockchain নয়, এটি ব্লকবিহীন একটি registry। পরের অংশে আমরা পরোক্ষভাবে blockchain এবং DAG-এর তুলনা করব, আর এখন দেখি এই প্রযুক্তি কীভাবে কাজ করে।

DAG (directed acyclic graph) হলো একটি orientated graph, যেখানে directed cycle থাকে না।

চলুন আগে বুঝে নিই non-directional cyclic graph কী।

A non-directional cyclic graph হলো এমন একটি graph (অথবা সংযুক্ত নোডের network), যেখানে তথ্য এক node (circle) থেকে অন্য node-এ বিভিন্ন edge (সোজা রেখা) বরাবর স্থানান্তরিত হতে পারে। তথ্যের জন্য node ছেড়ে অন্য node-গুলোর মধ্য দিয়ে গিয়ে আবার মূল node-এ ফিরে আসার অনেক ভিন্ন উপায় রয়েছে। এটি যদি এমন একটি node-এর ক্ষেত্রে ঘটে যা একাধিকবার উপস্থিত হয়, তাহলে graph-টিকে cyclic বলা যায়।

কিন্তু আমাদের আগ্রহ acyclic graphs-এ। Acyclic graphs হলো এমন graph, যেগুলোর কোনো cycle নেই।

এর মানে, একটি edge থেকে শুরু করে পুরো graph-টি অতিক্রম করা অসম্ভব। directed graph-এর edge শুধু এক দিকেই যায়। এই graph হলো একটি topological sort, যেখানে সব node নির্দিষ্ট ক্রমে থাকে। এমন সিস্টেমে কোনো cycle নেই — আপনি কখনোই একই node-এর শুরুতে ফিরে আসবেন না।

এখন চলুন বুঝি directional বলতে কী বোঝায়।

যদি আমরা edge-এর দিক নির্ধারণ করি (যাতে সেগুলো তথ্যের জন্য একমুখী রাস্তার মতো কাজ করে) এবং নিশ্চিত করি যে কোনো node তাদের সিরিজের আগে থাকা অন্য কোনো node-এর সঙ্গে যুক্ত নয়, তাহলে আমাদের আগের cyclic graph-টিকে এখন directed acyclic graph-এ রূপান্তর করা যায়।

এভাবে, DAG একটি বহুদিকে বাইরে প্রসারিত সংযুক্ত branch-এর network হিসেবে কাজ করে। এখানে লেনদেনগুলো অনেক দ্রুত নিশ্চিত করা যায়, আর বিকেন্দ্রীকরণ বজায় থাকে, কারণ প্রতিটি লেনদেন কেবল আগেরটিকে নিশ্চিত করে।

DAG-এ, প্রতিটি লেনদেন পূর্ববর্তী (parent) hash-এর দিকে ইঙ্গিত করে, সেগুলোকে sign করে এবং তার গঠনে অন্তর্ভুক্ত করে। এভাবে লেনদেনের একটি "tree" তৈরি হয়, যেখানে প্রতিটি লেনদেনই নিশ্চিত এবং অপরিবর্তিত।

DAG-এর সুবিধা ও অসুবিধা

শুরুতে, আমরা আধুনিক ক্রিপ্টোকারেন্সি শিল্পের তিনটি প্রধান সমাধানযোগ্য বিষয় নিয়ে এগোব: scalability, security, এবং cost।

• গতি এবং scalability। ব্লকচেইন ভারী লোড ও network congestion সামলাতে না পারার ফলেই DAG প্রযুক্তির আবির্ভাব হয়েছে। আগেই উল্লেখ করা হয়েছে, এই সমস্যাই DAG-এর বিকাশের অনুঘটক হয়েছে, তাই আমরা এই ফ্যাক্টরটিকে নির্দ্বিধায় প্লাস হিসেবে লিখতে পারি। DAG-এ transaction controller ও validator হলো শুধু node, block নয়। তথ্য থাকে transaction-এ, আর তাই সেগুলো খুবই দ্রুত। তাত্ত্বিকভাবে, এখানে প্রতি সেকেন্ডে মিলিয়ন মিলিয়ন transaction-এর কথা বলা হচ্ছে।
• নিরাপত্তা। DAG-এ সব transaction সবসময় অন্য code দ্বারা চেক করা হয়, এবং কখনও কখনও বারবার। এটি পেমেন্টের নির্ভরযোগ্যতা বাড়ায় এবং "double spending" হওয়ার সম্ভাবনা কমায়। Blockchain-বিহীন ক্রিপ্টোকারেন্সিতে এটি direct ও indirect confirmation-এর মাধ্যমে অর্জিত হয়, যার কঠোর বর্ণনা প্রতিটি ক্রিপ্টোকারেন্সির জন্য আলাদা। তাত্ত্বিকভাবে, নিরাপত্তা আরও বেশি হওয়া উচিত, তবে এখন নিশ্চিতভাবে বলা কঠিন। যাই হোক, আপাতত DAG-এর নিরাপত্তা অন্তত blockchain technology-এর চেয়ে কম নয়।
• লেনদেনের খরচ। DAG algorithm একটি micropayment system-এর জন্য আদর্শ, কারণ এতে "প্রায় শূন্য" fee রয়েছে। এর স্থাপত্য এবং network-এ miner-এর অনুপস্থিতির কারণে, DAG-ভিত্তিক network-এর ব্যবহারকারীরা আক্ষরিক অর্থেই পয়সার সমান commission-এ বা একেবারেই commission ছাড়া transaction পাঠাতে পারবেন।

Transaction confirmation এবং consensus। Network-এ একটি transaction পাঠানোর সময়, ব্যবহারকারীকে প্রথমে পূর্ববর্তী record-গুলোর মধ্যে অন্তত একটি, তবে সাধারণত দুটি record confirm (fail) করতে হয়। এভাবে, ব্যবহারকারীরাই প্রতিবার transaction পাঠানোর সময় network-কে সেবা দেয়। তাই DAG-এ সাধারণত miner এবং craftsman থাকে না। কিন্তু কিছু অংশগ্রহণকারীকে সব record-এর ক্রম নির্ধারণ করতে হয়, কারণ সঠিক ক্রম ছাড়া "double spending" আক্রমণ এখনও সম্ভব। এই অংশগ্রহণকারীদের উপস্থিতি এবং ব্যবহারকারীদের দ্বারা transaction যাচাইয়ের প্রক্রিয়া — একসঙ্গে DAG network-এ record consensus-এর একটি algorithm গঠন করে। প্রতিটি ক্রিপ্টোকারেন্সির ক্ষেত্রে এই অংশগ্রহণকারীদের ব্যবহার নিয়ে আলাদা সিদ্ধান্ত থাকে, তবে যৌক্তিকভাবে বলা যায়, তাদের সংখ্যা যত বেশি হবে, network এবং সমগ্র ক্রিপ্টোকারেন্সি তত বেশি বিকেন্দ্রীকৃত বলে মনে হবে।

বর্তমানে, DAG প্রযুক্তির কোনো সুস্পষ্ট অসুবিধা নেই। তবে, প্রথম blockchain Bitcoin-এর মতোই, বিশ্ব জয় করার আগে যেমন এটি পরীক্ষা-নিরীক্ষার মধ্য দিয়ে যায়নি, তেমনি এই প্রযুক্তিও এখনো সম্পূর্ণ পরিপক্ব নয়; এমনকি একে কাঁচা বললেও ভুল হবে না। তাই, বাজারে ব্যাপক স্বীকৃতি এবং প্রথম হ্যাকার আক্রমণের পরই DAG-এর প্রথম গুরুতর পরীক্ষা হবে। এখন শুধু আনন্দ করা যায়, কারণ ক্রিপ্টোকারেন্সি বাজারের অগ্রগতি খুবই দ্রুত।

DAG-ভিত্তিক ক্রিপ্টোকারেন্সি

Network-এর মতে, ২০১৫ সালে প্রথমবার বিদেশি এক developer DAG-এ blockchain ছাড়া DAG crypto তৈরির ধারণা প্রকাশ করেছিলেন। তবে সেই প্রকল্প বাস্তবায়িত হয়নি, কিন্তু তখনও এই ধারণা অনেক developer-এর কাছে আকর্ষণীয় লেগেছিল।

IOTA

সম্ভবত সবচেয়ে জনপ্রিয় DAG coin হলো IOTA। তারা এর ভিত্তিতে Tangle technology ব্যবহার করে, যা নিজেও DAG-এর ওপর নির্ভরশীল। IOTA এবং DAG-এর দৃষ্টিভঙ্গিই Tangle-এর জন্ম দিয়েছে। IOTA graphics-এর নকশা আরও বিস্তৃত — White Paper অনুযায়ী, এটি 3D-তে একটি directed acyclic graph-এর মতো দেখায়। Tangle-এ প্রতিটি transaction-কে network দ্বারা এলোমেলোভাবে নির্বাচিত আগের যেকোনো দুটি transaction confirm করতে হয়। এছাড়াও, DAG-এর সঙ্গে যুক্ত এই cryptocurrency-এর algorithm এমনকি network-এর offline অংশ তৈরি করতেও সহায়তা করেছে। যখন আপনি Internet-এর সঙ্গে সংযোগ করেন, তখন এই block-গুলো common "blockchain"-এর অংশ হয়ে যায়। সহজভাবে বললে, developer-রা নিজেদের DAG-কে Internet of Things-এর জন্য optimize করে "twist" করেছিলেন এবং এর নাম দিয়েছিলেন Tangle।

Nano

DAG-এর আরেকটি পরিচিত cryptocurrency হলো Nano। যেমন আপনি reviews থেকে মনে করতে পারেন, Nano project-এর আগে অন্য নাম ছিল, এবং প্রথম beta implementation ২০১৪ সালেই প্রকাশিত হয়েছিল। Nano একটি নতুন block-lattice architecture ব্যবহার করে, যেখানে প্রতিটি account-এর নিজস্ব chain থাকে এবং delegated Proof-এর মাধ্যমে consensus-এ পৌঁছে। ফলে দেখা যায়, Nano block lattice, পুরো project-এর মতোই, DAG-এর ওপর ভিত্তি করে। Nano হলো ক্লাসিক রূপে প্রথম DAG প্রকল্পগুলোর একটি।

Byteball Bytes

Byteball cryptocurrency project দ্রুত পেমেন্ট এবং আর্থিক তথ্যের storage-এর জন্য smart contracts-এর একটি ecosystem গড়তে DAG-এর সুবিধা নেয়: মুদ্রা, ownership, debt, shares, এবং আরও অনেক কিছু। এটি কোনো blockchain project নয়, বরং DAG-এর নকশার ওপর ভিত্তি করে তৈরি, ইতিমধ্যেই কাজ করছে এবং একটি ভালো ও user-friendly wallet রয়েছে। Peer-to-peer smart contract-এর ক্ষেত্রে Byteball বেশ কার্যকর। Byteball ব্যবহারকারীরা risk-free conditional smart payment ব্যবহার করতে পারেন: আপনাকে শুধু সেই শর্ত সেট করতে হবে, যখন recipient টাকা পাবে। যদি সেই শর্ত পূরণ না হয়, আপনার টাকা স্বয়ংক্রিয়ভাবে আপনার কাছেই ফিরে আসবে — DAG-এর ওপর ভিত্তি করে একটি খুবই সহজ algorithm। উদাহরণস্বরূপ, Byteball আপনাকে তার platform-এ smart contract ব্যবহার করে peer-to-peer insurance কিনতে বা বিক্রি করতে দেয়।

এই সব ক্রিপ্টোকারেন্সি বাজারে নিরাপদে লেনদেন হয় এবং তাদের listing-ও বেশ সফল।

নিশ্চয়ই আরও অনেক ক্রিপ্টোকারেন্সি আছে যেগুলো কোনো না কোনোভাবে DAG প্রযুক্তি ব্যবহার করে। 

এই প্রযুক্তির সব প্রধান পরীক্ষা এখনো সামনে, এখন এটি আমাদের অনেক নতুন সুযোগের প্রতিশ্রুতি দিচ্ছে। তবে আপাতত এটি কেবল একটি trend, যার বড় কিছু হয়ে ওঠার সব সম্ভাবনাই আছে।