DAG چیست؟

ایجاد فناوری بلاک چین توسط ساتوشی ناکاموتو این یک انقلاب بی‌نظیر تکنولوژیکی بود و از آن زمان، بسیاری از پیشرفت‌ها تلاش کرده‌اند تا خود را به عنوان قدم بزرگ بعدی قرار دهند، یکی از این تلاش‌ها DAG است.

اختصارات DAG به معنای گراف غیر چرخشی جهت دار یا گراف غیرمجاز جهت دار، ساختی است که سال هاست در دنیای ریاضی و کامپیوتر شناخته شده است.

در واقع، آنها بسیار قدیمی تر از فناوری بلاک چین هستند.

اما اخیراً به دلیل امکان فنی ساخت سیستم‌های توزیع‌شده مشابه با سیستم‌هایی که در حال حاضر با استفاده از فناوری بلاک چین ایجاد شده‌اند، توجهات را به خود جلب کرده‌اند.

جالبه فکر نمیکنی؟

این فناوری «ناشناخته» و هیجان‌انگیز توسط برخی افراد به عنوان ابزاری درک می‌شود که می‌تواند عملکرد بلاک چین را به ما ارائه دهد و همچنین نویدبخش بهبودهای مهمی است.

اما در همه اینها چه چیزی صادق است؟

DAG واقعا چیست؟

ریشه آن چیست؟

آیا DAGها واقعاً تکامل فناوری بلاک چین هستند؟

چرا ساتوشی ناکاموتو با تمام هیبت خود از آنها در وهله اول استفاده نکرد؟

در ادامه به این سوالات و سوالات دیگر پاسخ خواهیم داد.

DAG چیست و منشا آن چیست؟

اول از همه باید بدانید که DAG مفهوم جدیدی نیست.

در واقع، DAG ها از زمان توسعه تئوری های گراف در ریاضیات شناخته شده اند و بعدها به دلیل کاربرد بسیار زیادشان در این زمینه در محاسبات مورد استفاده قرار گرفتند.

همانطور که گفتیم، وقتی در مورد DAG صحبت می کنیم، در مورد یک نمودار با دو ویژگی بسیار جالب صحبت می کنیم: جهت دار و غیر چرخه ای.

اما به چه معنی است؟

ابتدا، یک گراف جهت دهی می شود، زمانی که تمام گره ها (یا رئوس) که بخشی از نمودار هستند توسط یال هایی که جهت مشخصی را نشان می دهند به هم متصل می شوند.

دوم، ما از گراف غیر چرخه ای صحبت می کنیم، زمانی که قبل از نموداری هستیم که هیچ چرخه سفری برای آن وجود ندارد.

به عبارت دیگر، نمی توان از یک راس نمودار رفت، بقیه رئوس آن را طی کرد و به راسی که مسیر شروع شده ختم شد.

به لطف این مفاهیم اساسی، می توانیم بگوییم که:

گراف غیر حلقوی جهت دار یا DAG یک گراف جهت دار محدود و بدون چرخه جهت دار است.

این بدان معناست که رئوس آن توسط یال هایی با جهت خاصی به هم متصل می شوند و مسیر کل نمودار ما را از نقطه A به نقطه B می برد، بدون اینکه به هیچ وجه امکان بازگشت به نقطه A را داشته باشیم.

مطالعه این نوع ساختارها در سال ۱۸۷۸، زمانی که جیمز جوزف سیلوستر، ریاضیدان مشهور انگلیسی، مطالعات خود را در زمینه نمودارها آغاز کرد، آغاز شد.

از آن زمان، نظریه گراف به مطالعه و طبقه بندی این نوع ساختارها به ویژه در ریاضیات، فیزیک، محاسبات، زبان شناسی و سایر زمینه های علم اختصاص یافته است.

ریاضیات و نمودارها چه ربطی به ارزهای دیجیتال دارد؟

اکنون که منشأ و مفهوم DAG را می‌دانید، احتمالاً از خود می‌پرسید که چگونه همه اینها به ارزهای دیجیتال و بلاک چین مرتبط است؟

چگونه می توانیم از DAG برای انجام همان کاری که با بلاک چین انجام می دهیم استفاده کنیم؟

خوب، هر دو سوال بسیار معتبر هستند، و پاسخ ها به یک اندازه معتبر هستند و به شما دیدگاه جدیدی در مورد اینکه چگونه بلاک چین می تواند یا می تواند تکامل یابد، می دهد.

برای این کار موارد زیر را تصور کنید:

بلاک چین یا بلاک چین همان چیزی است که نام آن می گوید:

اطلاعاتی که در مجموعه ها گروه بندی می شوند به روشی منظم و رمزنگاری با مجموعه قبلی مرتبط هستند.

و چنین رابطه ای را نمی توان در هیچ نقطه قبلی از زنجیره بدون غلبه بر بلوک های بعدی شکست.

چیزی شبیه آنچه در نمودار زیر نشان داده شده است که در آن یک زنجیره بدون تغییر در تاریخچه آن و دیگری با تغییر در تاریخچه مذکور مشاهده می کنیم.

خوب، این ساختار اتصال بلوک ها به روشی خاص برای ایجاد یک تاریخچه غیرقابل تغییر با آنها، و اینکه در صورت اصلاح، یک فورک تولید می شود (همانطور که در تصویر بالا نشان داده شده است)، می توانیم با DAG نیز این کار را انجام دهیم.

برای آن، به مثال زیر نگاه کنید:

اگر دقت کنید، می‌بینید که رابطه‌ای بین رئوس (که در بلاک چین بلوک هستند) وجود دارد و این رابطه توسط لبه‌ها (هش و ریشه مرکل بلوک‌های روی بلاک چین) داده می‌شود.

اگر در DAG یک لبه را تغییر دهیم، هر چه که باشد، رابطه آن بازنویسی می‌شود و یک DAG جدید و در نتیجه تاریخچه متفاوتی ایجاد می‌کند (فورک در بلاک چین).

این DAG اصلاح‌شده دیگر، انشعاب یا بازنویسی DAG از تمرین اصلی است و به ما نشان می‌دهد که می‌توان با استفاده از این نوع نمودار، همان رابطه ارائه‌شده در بلاک چین را بازسازی کرد.

ویژگی های DAG

اکنون DAGها دارای ویژگی‌های خاصی هستند که برای کارکرد آن‌ها به این شکل که هستند حیاتی است:

آنها یک نقطه شروع (منشا) و یک نقطه رسیدن یا پایان (سینک) دارند.

هنگامی که هدایت می شود، این تضمین می کند که مسیر ما همیشه از یک نقطه مبدا به یک نقطه پایانی می رود و ما نمی توانیم در آن مسیر برگردیم.

اگر ساخت این ساختار به طور متوالی اعمال شود، ما یک تاریخچه افزایشی در DAG ایجاد خواهیم کرد، همانطور که در یک زنجیره بلوکی اتفاق می افتد.

اصلاح رابطه بین رئوس کل DAG را بازنویسی می کند، زیرا ساختار و وزن آن متفاوت است.

آنها قابل موازی سازی هستند. یک DAG می تواند تولید موازی و مسیرهایی با مقادیر متفاوت بین رئوس مختلف داشته باشد.

این امر تولید آن و توانایی تأیید رابطه بین رئوس و اطلاعاتی که ممکن است حاوی آنها باشد را بهینه می کند.

قابل تقلیل هستند.

ویژگی منحصر به فرد DAG ها این است که ساختار آنها را می توان به یک نقطه بهینه کاهش داد که مسیر آنها با تمام روابط مشخص شده در آن بدون هیچ ضرری مطابقت داشته باشد. اساساً به این معنی است که می توان روابط راس ها (یا بلوک ها) را به حداقل نقطه کاهش داد که در آن چنین کاهشی بر توانایی تأیید اطلاعات هر رأس در هر زمان تأثیر نگذارد.

این به ویژه برای مثال در کیف پول های سبک یا SPV مفید است.

DAG در مقابل بلاک چین کدام بهتر است؟

اکنون، از آنجایی که می دانیم DAG ها چیست، ویژگی های آنها و اینکه می توانند همان کار یک بلاک چین را انجام دهند، می توانیم این سوال را از خود بپرسیم که کدام بهتر است؟

خب، پاسخ به این پیچیده است و پاسخ به آن بستگی به در نظر گرفتن چندین چیز دارد.

اولین. اگرچه ساختار بلاک چین را می توان حتی امروزه با گذشت بیش از ۱۰ سال از ایجاد آن به عنوان یک فناوری آزمایشی در نظر گرفت، اما DAG ها فناوری هستند که در حال حاضر در زمینه ارزهای دیجیتال بسیار آزمایشی هستند.

از سوی دیگر، ایجاد یک سیستم استخراج و اجماع در یک DAG بسیار پیچیده تر است.

روشی که در آن بلوک ها می توانند تولید شوند، روابط بین آنها ایجاد شود، این روابط بدون ضرر کاهش یابد، در میان سایر توابع، سطح بالاتری از پیچیدگی الگوریتمی را اضافه می کند.

این پیچیدگی بیشتر همچنین منجر به خطاهای برنامه نویسی یا شکست در ساختار عملکرد سیستم می شود.

و اگر چیزی بدتر از یک خطای جدی نرم افزاری وجود داشته باشد، آن نقص در ساختار یک سیستم است که مستلزم تغییر کامل عملکرد آن برای تعمیر آن است، و در صورت امکان.

ممکن است که ساتوشی ناکاموتو این مشکل را دیده و به آن پرداخته باشد و در عوض تصمیم گرفته باشد راه حلی بسیار ساده تر و به همان اندازه موثر طراحی کند و از این طریق زنجیره بلوکی را ایجاد کند.

بدون شک، این چیزی است که ما هرگز نمی دانیم، زیرا هیچ سابقه عمومی از آن وجود ندارد.

مزایا و معایب

در یک DAG یک گره می تواند به تنهایی یک تراکنش را صادر و اعتبار سنجی کند.

برای دستیابی به این هدف، تراکنش و اعتبارسنجی آن باید پیوند داده شده و تأیید به حداقل دو تراکنش قبلی در DAG اضافه شود.

آنها به دلیل شکل غیرمتمرکز و موازی عملکردشان بسیار مقیاس پذیر هستند.

این امکان پذیر است زیرا معاملات در یک DAG مستقل هستند.

فرآیندهای اعتبارسنجی برای آن به همان اندازه مستقل هستند.

معاملات در یک DAG طرحی را ایجاد می کند که به عنوان “تراکنش های متعهد دوگانه” شناخته می شود.

این بدان معناست که تحت هر طرحی، یک تراکنش تنها با دو تأیید می‌تواند به عنوان غیرقابل برگشت باشد، واقعیتی که به لطف کار موازی شبکه می‌تواند چند ثانیه طول بکشد.

هیچ ماینر در DAG ها وجود ندارد، بنابراین هیچ هزینه یا کمیسیون با ارزش زیادی وجود ندارد.

به لطف سهولت اعتبار سنجی رمزنگاری و عملکرد بالای آن، سود گره از تراکنش های تایید شده با حجم کل تراکنش های موجود در میان سایر خدماتی که گره می تواند ارائه دهد، بازیابی می شود.

منفی

توسعه DAG ها پیچیده است، به ویژه به دلیل الگوریتم اجماع پیچیده آن و حفاظت های لازم برای جلوگیری از سوء استفاده از موازی سازی ضعیف آن ها.

DAG ها به سیستم های هماهنگی نیاز دارند.

این سیستم های هماهنگی تبدیل به نقطه ای از شکست می شوند که می تواند بر عملکرد شبکه تأثیر منفی بگذارد.

بسیاری از پروژه های DAG از ابزارهای رمزنگاری امن استفاده نمی کنند و این درها را به روی حملات باز می کند.

این در ارز رمزنگاری معروف IOTA ارائه شد، جایی که حفاظت های رمزنگاری شده شبکه توسط یک تولیدکننده بذر آنلاین دور زده شد.

مهاجمان از این ژنراتور برای دسترسی به وجوه کاربران IOTA و سرقت پول آنها استفاده کردند.

در مجموع بیش از ۱۰ میلیون دلار از این حمله تلف شد.

استفاده از تکنیک‌های رمزنگاری ضعیف باعث می‌شود که تولید آدرس‌ها عملاً وجود نداشته باشد، این یک مشکل جدی در حفظ حریم خصوصی است.