Wat is Directed Acyclic Graph (DAG)?

Vandaag de dag worden absoluut alle cryptocurrencies die op de blockchain zijn gebouwd met één serieus probleem geconfronteerd — schaalbaarheid.

In de gecentraliseerde betaalwereld hebben bedrijven zoals Visa ons gewend gemaakt aan snelle, directe transacties. En totdat de cryptocurrency community dit probleem oplost, kunnen we in feite niet verder. Dit is het tweede serieuze probleem waarmee cryptografen werden geconfronteerd op weg naar de universele erkenning van cryptocurrencies. Het eerste is natuurlijk veiligheid, maar dat is een onderwerp voor een andere keer.

Jullie hebben allemaal meer dan eens gehoord over oplossingen zoals het Lightning-netwerk voor Bitcoin en Sharding voor Ethereum. Elke oplossing lost hetzelfde probleem op verschillende manieren op — de tijd die nodig is om een block te produceren. Blocks zijn fundamentele onderdelen van de blockchain en de snelheid van het hele netwerk hangt af van de snelheid waarmee blocks worden geproduceerd.

DAG vs Blockchain

De komst van blockchaintechnologie op de mondiale financiële markt was een van de belangrijkste gebeurtenissen van vorig jaar. Voorstanders van absolute democratie en kritiek op het fiat-systeem haalden opgelucht adem toen Bitcoin momentum begon te krijgen. Daar was het dan — een volledig gedecentraliseerde munt! Banken en autoriteiten zouden de fondsen van burgers niet langer kunnen controleren en beheren. Nog niet bekomen van de commotie rond de cryptocurrency "dad," verscheen er alweer een nieuwe headliner op het toneel — Ethereum met zijn gedecentraliseerde applicaties. De ICO-boom en de beroemde CryptoKitties deden hun werk en Ethereum werd in het algemeen, onterecht, blockchain 2.0 genoemd

Maar de technologie ontwikkelt zich razendsnel en al snel verschijnen er nieuwe cryptocurrencies met een andere technologie, DAG genaamd, op de markt, die al gebaseerd is op het oplossen van het probleem van schaalbaarheid en hoge commissies. Nu zien we een trend waarin nieuwe projecten de voorkeur geven aan DAG-oplossingen in plaats van de gebruikelijke blocks. Sommigen verklaren zelfs schuchter dat DAG een generatie van blockchain 3.0 is (ten onrechte) en dat de toekomst van cryptocurrencies juist in deze technologie ligt. Nou, laten we dat eens uitzoeken.

Wat is DAG?

Eerst: DAG is een type technologie voor een gedistribueerd register dat verschilt van blockchain in recordstructuur en asynchronisme. Velen denken ten onrechte dat DAG een type blockchain is of een nieuw consensusmechanisme. Zowel blockchain als DAG zijn verschillende oplossingen voor technologie voor gedistribueerde registers, of zoals het in white papers wordt genoemd — ledger.

Blockchain en DAG kunnen nauwe verwanten worden genoemd, maar ze lossen hun problemen op verschillende manieren op. Daarom is de bewering "DAG — generation of blockchains 3.0" zoals hierboven gezegd onjuist. DAG is helemaal geen blockchain, het is een register zonder blocks. In de volgende sectie zullen we blockchain en DAG indirect vergelijken, en laten we nu eens kijken hoe deze technologie werkt.

DAG (directed acyclic graph) is een gericht graaf waarin geen gerichte cycli voorkomen.

Laten we eerst uitzoeken wat een niet-gerichte cyclische graaf is.

Een niet-gerichte cyclische graaf is een graaf (of netwerk van verbonden nodes) waarin informatie van de ene node (cirkel) naar de andere kan worden overgedragen via verschillende edges (rechte lijnen). Er zijn veel verschillende manieren waarop informatie een node kan verlaten, door andere nodes kan gaan en terug kan keren naar de oorspronkelijke node. Wanneer dit gebeurt met een node die meer dan eens voorkomt, kan de graaf als cyclisch worden gedefinieerd.

Maar wij zijn geïnteresseerd in acyclische grafen. Acyclische grafen zijn grafen zonder cycli.

Dat betekent dat het onmogelijk is om de hele graaf te doorlopen door met één edge te beginnen. De edges van de gerichte graaf gaan slechts één kant op. Deze graaf is een topologische sortering waarbij alle nodes in een bepaalde volgorde staan. Zo’n systeem heeft geen cycli — je komt nooit terug bij het begin van dezelfde node.

Laten we nu uitzoeken wat directioneel betekent.

Als we de richting van de edge aangeven (zodat ze functioneren als een eenrichtingsstraat voor informatie) en garanderen dat geen enkele node verbinding maakt met een van de andere nodes die al in hun reeks zitten, kan onze eerder cyclische graaf nu worden omgezet in een gerichte acyclische graaf.

Zo functioneert DAG als een netwerk van onderling verbonden takken die in meerdere richtingen naar buiten groeien. Transacties kunnen een orde van grootte sneller worden bevestigd, terwijl ze gedecentraliseerd blijven, omdat elke transactie alleen de vorige bevestigt.

In DAG verwijst elke transactie naar vorige (parent) hashes, ondertekent deze en neemt ze op in zijn samenstelling. Op die manier wordt een "tree" van transacties gevormd, waarbij elk ervan bevestigd en onveranderd is.

Voor- en nadelen van DAG

In het begin gaan we langs de drie graven van de moderne cryptocurrency-industrie: schaalbaarheid, veiligheid en kosten.

• Snelheid en schaalbaarheid. De DAG-technologie ontstond als gevolg van het onvermogen van blockchain om zware belasting en netwerkcongestie aan te kunnen. Zoals eerder vermeld, werd dit probleem een katalysator voor de ontwikkeling van DAG, dus schrijven we deze factor met recht bij de pluspunten. In DAG zijn alleen nodes transactieregelaars en validators, geen blocks. De informatie zit in transacties, wat betekent dat ze zeer snel zijn. In theorie hebben we het over miljoenen transacties per seconde.
• Veiligheid. In DAG worden alle transacties altijd gecontroleerd door andere codes, en soms meerdere keren. Dit verhoogt de betrouwbaarheid van betalingen en verkleint de kans op "double spending." In cryptocurrencies zonder blockchain wordt dit bereikt via directe en indirecte bevestigingen, waarvan de strikte beschrijving per cryptocurrency verschilt. In theorie zou de veiligheid hoger moeten zijn, maar nu is het moeilijk om dat met zekerheid te zeggen. Hoe dan ook is de veiligheid van DAG voorlopig in ieder geval niet slechter dan die van blockchaintechnologie.
• Transactiekosten. Het DAG-algoritme is ideaal voor een micropaymentsysteem omdat het "bijna nul" kosten heeft. Dankzij de architectuur en het ontbreken van miners in het netwerk kunnen gebruikers van een op DAG gebaseerd netwerk transacties versturen met letterlijk centcommissies of helemaal zonder kosten.

Transactiebevestiging en consensus. Bij het verzenden van een transactie naar het netwerk moet de gebruiker eerst minstens één, maar meestal twee records van eerdere bevestigen (fail). Zo dienen gebruikers zelf het netwerk telkens wanneer ze een transactie verzenden. Daarom heeft DAG meestal geen miners en craftsmen. Maar sommige deelnemers moeten de volgorde van alle records bepalen, aangezien zonder een exacte volgorde een "double spending"-aanval nog steeds mogelijk is. De aanwezigheid van deze deelnemers en het proces van validatie van transacties door gebruikers vormen samen een algoritme voor consensus over records in DAG-netwerken. Elke cryptocurrency heeft zijn eigen keuzes voor het gebruik van precies deze deelnemers, maar het is logisch om aan te nemen dat hoe meer er zijn, hoe meer het netwerk zelf en de cryptocurrency als geheel gedecentraliseerd zullen ogen.

Op dit moment heeft DAG-technologie geen uitgesproken nadelen. Maar net als de eerste blockchain, Bitcoin, voordat die de wereld begon te veroveren, is de technologie nog niet uitontwikkeld; je zou zelfs kunnen zeggen: ruw. De eerste serieuze DAG-tests zullen dus plaatsvinden na massale erkenning op de markt en de eerste hackeraanvallen. Voor nu kun je alleen maar blij zijn, want de vooruitgang in de cryptocurrency-markt gaat zeer snel.

Cryptocurrencies gebaseerd op DAG

Volgens het netwerk werd het idee om voor het eerst een DAG-crypto zonder blockchain te creëren in 2015 geuit op DAG, door een van de buitenlandse ontwikkelaars. Dat project werd echter niet uitgevoerd, maar het idee leek zelfs toen al veel ontwikkelaars interessant.

IOTA

Misschien is de populairste DAG-coin IOTA. Zij gebruiken aan de basis Tangle-technologie, die op haar beurt ook op DAG is gebaseerd. De visie van IOTA en DAG leidde tot Tangle. Het ontwerp van de IOTA-graphics is zelfs breder — volgens de White Paper lijkt het op een gerichte acyclische graaf in 3D. Elke transactie in Tangle moet twee vorige transacties bevestigen die willekeurig door het netwerk zijn geselecteerd. Ook maakte het algoritme van deze cryptocurrency, verbonden met DAG, het mogelijk om zelfs offline delen van het netwerk te creëren. Wanneer je verbinding maakt met internet, worden deze blocks onderdeel van de gemeenschappelijke "blockchain." Simpel gezegd hebben de ontwikkelaars hun DAG "uitgedraaid" door deze te optimaliseren voor het Internet of Things en noemden ze het Tangle.

Nano

Een andere beruchte cryptocurrency op DAG is Nano. Zoals je je uit de reviews herinnert, heette het Nano-project vroeger anders en werd de eerste bètaversie al in 2014 gepubliceerd. Nano gebruikt een nieuwe block-lattice-architectuur, waarbij elke rekening zijn eigen keten heeft en consensus bereikt via gedelegeerde Proof. Het blijkt dat de Nano block lattice, net als het hele project, op DAG is gebaseerd. Nano is een van de eerste DAG-projecten, in zijn klassieke vorm.

Byteball Bytes

Het Byteball-cryptocurrencyproject gebruikt DAG om een ecosysteem van smart contracts op te bouwen voor snelle betalingen en opslag van financiële gegevens: valuta, eigendom, schuld, aandelen en meer. Dit is geen blockchainproject, maar een project gebaseerd op het ontwerp van DAG, dat al werkt en een goede en gebruiksvriendelijke wallet heeft. Byteball is goed als het gaat om peer-to-peer smart contracts. Byteball-gebruikers kunnen risicovrije voorwaardelijke slimme betalingen gebruiken: alles wat je hoeft te doen is de voorwaarde instellen wanneer de ontvanger het geld ontvangt. Als aan deze voorwaarde niet wordt voldaan, wordt je geld automatisch naar je teruggestuurd — een zeer eenvoudig algoritme gebaseerd op DAG. Byteball maakt het bijvoorbeeld mogelijk om peer-to-peer-verzekeringen op hun platform te kopen of verkopen met behulp van smart contracts.

Al deze cryptocurrencies worden veilig op de markt verhandeld en hebben behoorlijk succesvolle listings.

Zeker zijn er meer cryptocurrencies die op de een of andere manier DAG-technologie gebruiken. 

Alle grote tests van deze technologie liggen nog voor ons; nu belooft ze ons veel nieuwe mogelijkheden. Toch is het tot nu toe slechts een trend die alle kans heeft om iets groots te worden.