گراف غیر چرخشی هدایت شده (DAG) در رمز ارزها چیست؟

گراف غیر چرخشی هدایت شده (DAG) یکی از مفاهیم ریاضی- مهندسی است که در حوزه ارزهای دیجیتال نیز کاربرد دارد. اگر با علم مهندسی آشنایی داشته باشید قطعا تاکنون نام گراف غیر چرخشی هدایت شده یا گراف جهت دار بدون دور را شنیده اید و یا با آن کار کرده اید. اما اگر اینطور نیست نگران نباشید زیرا در این مقاله از اکس کپیتال قصد داریم به مفهوم این ساختار محاسباتی و کاربرد آن در زمینه ارزهای دیجیتال بپردازیم. پس تا انتها ما را همراهی کنید تا بیشتر با DAG آشنا شوید.

گراف غیر چرخشی هدایت شده (DAG) چیست؟

Directed Acyclic Graph یا گراف غیر چرخشی هدایت شده اصطلاح محاسباتی و ریاضی است که به عنوان یک ساختار داده در ارزهای دیجیتال عمل می کند. در واقع DAG یکی از فناوری های دفتر کل توزیع شده است که از تایید تراکنش های پیشین برای ثبت تراکنش استفاده می کند و پتانسیل بالایی برای رقابت با سایر روش های مورد استفاده در DLT دارد.

گراف غیر جهشی هدایت شده بخش های مختلف اطلاعات را به هم متصل می کنند. این ساختار داده از کره ها و خط ها برای اتصال استفاده می کند. هر گراف جهت دار غیر مدور از تعدادی گره های مختلف تشکیل شده که وظیفه تایید تراکنش ها را بر عهده دارند و نحوه عملکردشان با یکدیگر متفاوت است. البته لازم  به ذکر است که گره ها در گراف برای تایید تراکنش به حداقل دو تراکنش پیش از خود نیاز دارند

در DAG ها همه یال ها یک طرفه هستند و دوری در گراف وجود ندارد. یک گراف زمانی جهت دار است که همه گره های آن به وسیله یال هایی به هم متصل باشند و جهت معینی را نشان دهند. زمانی که از بدون دور بودن گراف صحبت می کنیم به این معنی است که نمی توان از یک راس گراف شروع به حرکت کرد، از بقیه رئوس عبور کرد و در نهایت به محل شروع برگشت.

نودها در DAG

یک گراف از 5 گره (نود) مختلف تشکیل شده است که هر یک به نحوی خاص به تایید تراکنش ها در شبکه کمک می کنند. نخستین گره، نود A نام دارد و کدی برای استخراج داده ها از API است. گره بعدی B نام دارد و مسئولیت ناشناس کردن داده ها و رها کردن هر آدرس IP را بر عهده دارد.

نود D کدی برای بررسی وجود یا عدم المثنی ID های ثبت شده است. نود E نیز برای قرار دادن داده ها در پایگاه داده تعریف شده است. در نهایت نود F فهرست جدید را بررسی کرده و سپس تغییرات را اعمال کرده و داشبورد را بروزرسانی می کند.

ویژگی DAG

یکی از ویژگی های منحصر به فرد در DAG این است که برای ثبت تراکنش ها دیگر نیازی به بلوک ها نیست. در DAG ها برای تداوم شبکه و حفظ امنیت آن دیگر از فرایند استخراج استفاده نمی شود و نودها تنها باید تراکنش ها را تایید کنند. هر تراکنش تایید شده بر روی تراکنش های قبلی قرار می گیرد که این امر کمک می کند تا پایداری و امنیت شبکه تضمین شود و اعتبار بیشتری به تراکنش های قبلی می بخشد.

مزایای DAG

سرعت بالا: در فناوری  DAG به دلیل استفاده از مدل Double Committed Transactions کاربران قادر هستند تا در هر زمان که بخواهند تراکنش های خود را ثبت کنند. در واقع به دلیل ثبت و تایید تراکنش های قبلی دیگر محدودیتی برای تعداد تراکنش ها و زمان آنها وجود ندارد.

مقیاس پذیری بیشتر: DAG ها در مقایسه با سایر روش های مورد استفاده در دفتر کل توزیع شده تعداد تراکنش های بیشتری را پردازش می کنند، همچنین در این فناوری غیر متمرکز بودن و موازی بودن عملکرد آن باعث افزایش مقیاس پذیری شبکه و بهبود عملکرد آن می شود.

کاهش هزینه ها: تکنولوژی DAG در شبکه با افزایش مقیاس پذیری و سرعت شبکه کمک می کند تا کاربران بتوانند با کمترین هزینه تراکنش های خود را پردازش کنند. علاوه بر این به کاربران این امکان را می دهد تا تراکنش های خود را با مقادیر کم نیز انجام دهند.

بدون استخراج: DAG ها از الگوریتم اجماع POW استفاده نمی کنند و برای تامین امنیت شبکه نیازی به فعالیت ماینرها نیست. عدم وجود ماینر در دگ ها باعث می شود تا هزینه کمتری برای ماینینگ پرداخت شده، انرژی کمتری نیز صرف این کار شود و سود بیشتری نیز به کاربران تخصیص یابد.

محدودیت های DAG

پیچیدگی: توسعه DAG از بلاک چین پیچیدگی بیشتری دارد زیرا این فناوری سطح امنیتی بالایی را برای جلوگیری از سواستفاده از موازی کاری در نظر گرفته است و الگوریتم اجماع آن نیز پیچیده است.

تولید آدرس: مدل رمزنگاری به کار رفته در DAG نسبت به بلاک چین اندکی ضعیف تر است و به همین دلیل تولید آدرس در آن با مشکلاتی مواجه است که یکی از آنها حریم خصوصی کاربران است.

امنیت: با وجود در نظر گرفتن حملات دوبار خرج کردن و فراهم سازی سطوح امنیتی لازم در برابر آنها در DAG، در این فناوری برای حملات دیگر راهکار مطلوبی در نظر گرفته نشده است که باعث می شود ایراداتی بر رمزنگاری و امنیت آن وارد باشد.

کدام ارزهای دیجیتال از فناوری DAG استفاده می کنند؟

IOTA: اگر فعال در حوزه رمز ارزها باشید قطعا نام IOTA را شنیده اید. این ارز دیجیتال یکی از شناخته شده ترین رمز ارزهایی است که از فناوری DAG استفاده می کند. شبکه این ارز دیجیتال بستری برای ارائه اینترنت اشیا و اکوسیستمی برای پرداخت های خرد است.

Railblocks: پروژه ارز دیجیتال Railblocks با مقیاس پذیری بالا و رایگان بودن خود از دیگر پروژه های همتا متمایز است و در آن هیچ ماینری وجود ندارد. در Railblocks هر کاربر یک بلوک اختصاصی برای تایید تراکنش ها دارد و از الگوریتم اجماع Balance of vote برای پایداری شبکه استفاده می شود.

Fantom Foundation: ارز دیجیتال فانتوم نخستین پروژه رمز ارزی است که قراردادهای هوشمند مبتنی بر DAG را راه اندازی کرده است و مقیاس پذیری شبکه را تا حد چشمگیری افزایش داده است.

Byteball: در این ارز دیجیتال از فناوری DAG برای ایجاد یک پروتکل قرارداد هوشمند و ذخیره سازی داده ها استفاده می شود و هزینه های تراکنش را کاهش می دهد. این شبکه به سبب کارایی بالای خود از محبوبیت بالایی در بازار رمز ارزها برخوردار است.

جمع بندی

گراف جهت دار غیر مدور فناوری نسبتا جدیدی در حوزه ارزهای دیجیتال است که بر اساس نظریه گراف ها عمل می کند. در این گراف ها هیچ دوری وجود ندارد و پس از شروع حرکت راهی برای بازگشت به نقطه ابتدایی وجود ندارد. این تکنولوژی دارای مزایا و معایب مختلفی است که از مزایای آن می توان به مقیاس پذیری بیشتر، هزینه کمتر و سرعت بیشتر اشاره کرد. DAG ها در مقایسه با بلاک چین مزایا و معایبی دارند و نمی توان به قطع گفت که کدام یک از آنها بهتر است اما به دلیل پیچیدگی کمتر بلاک چین و امنیت بیشتر آن DAG باید از تمام پتانسیل خود استفاده کند تا بتواند جایگزین مناسبی برای بلاک چین باشد.