Tabla de contenido
Introducción
¿Qué es un gráfico acíclico dirigido?
¿Cómo funciona un gráfico acíclico dirigido?
Ventajas y desventajas de los gráficos acíclicos dirigidos
Ventajas de los gráficos acíclicos dirigidos.
Desventajas de los gráficos acíclicos dirigidos.
Resumir
Introducción
Cuando pensamos en criptomonedas, inmediatamente nos vienen a la mente conceptos como blockchain o “tecnología de contabilidad distribuida”. Desde la llegada de Bitcoin, han surgido en el mercado cientos de criptomonedas y la mayoría tiene bases de arquitectura de red similares. Los usuarios pueden transferir valor o interactuar con aplicaciones descentralizadas a través de estas estructuras de datos.
En una cadena de bloques, periódicamente se agregan nuevos bloques a la cadena en crecimiento. Cada bloque está conectado al bloque anterior con algún tipo de enlace criptográfico (un hash, para ser precisos). Cada bloque contiene las últimas transacciones publicadas por el usuario.
Sin embargo, suele haber un período de espera entre el momento en que se publica una transacción y el momento en que se incluye en el bloque, como esperar un tren en una estación. Dependiendo del tamaño del vagón (tamaño del bloque) y del número de personas esperando (transacciones a procesar), es posible que los pasajeros no puedan tomar el siguiente tren, o incluso el siguiente. El tiempo de espera para que se confirme una transacción puede variar desde unos segundos hasta unas pocas horas.
Para muchos, este es un buen negocio. Después de todo, este método es muy seguro y no requiere depender de una organización de coordinación centralizada. Otros creen que la tecnología blockchain eventualmente será eliminada. Los opositores creen que, a largo plazo, los problemas de escalabilidad obstaculizarán la aplicación y promoción a gran escala de la tecnología blockchain.
Los partidarios creen firmemente que las futuras redes de pago con criptomonedas se construirán sobre una arquitectura completamente diferente, es decir, un gráfico acíclico dirigido (o "DAG").
¿Qué es un gráfico acíclico dirigido?
Un gráfico acíclico dirigido es una estructura de datos distinta que puede considerarse como una base de datos que conecta información dispar. El "gráfico acíclico dirigido" es un concepto muy informativo, analicémoslo capa por capa.
Gráfico acíclico dirigido.
Conceptualmente, un gráfico acíclico dirigido es similar al que se muestra arriba y consta de vértices (esferas) y aristas (líneas). Ambos son direccionales, ambos miran en una dirección (como lo muestra la flecha) y ambos son acíclicos, es decir, no hay bucle y el vértice no volverá al punto de partida original. Es decir, si comenzamos desde. un punto y caminar a lo largo del gráfico, no hay forma de volver al mismo punto de partida. Continuaremos explicándolo en detalle a continuación.
Esta estructura de datos se utiliza comúnmente para el modelado de datos. En ciencia o medicina, los gráficos acíclicos dirigidos se utilizan para observar relaciones entre variables y determinar su interacción. Por ejemplo, utilizamos este gráfico para establecer conexiones entre la nutrición, los ciclos de sueño y los síntomas físicos para determinar cómo afectan a los pacientes.
Nos preocupa más cómo utilizar este gráfico para lograr un consenso en la red de criptomonedas distribuida.
¿Cómo funciona un gráfico acíclico dirigido?
Una criptomoneda basada en un gráfico acíclico dirigido, donde cada vértice de la estructura representa una transacción. No existe el concepto de bloques involucrados y no se requiere minería para expandir la base de datos. Por lo tanto, las transacciones no se agrupan en un bloque, sino que se construyen sobre otra transacción. Cuando un nodo envía una transacción, todavía habrá una pequeña cantidad de operaciones de prueba de trabajo, lo que garantiza que la red esté libre de spam y también verifica transacciones anteriores.
Para agregar una nueva transacción, debe basarse en una transacción anterior. Supongamos que Alice crea una nueva transacción. Para que se confirme la transacción, debe hacer referencia a la transacción anterior, que es algo similar a la referencia de un bloque al bloque anterior en Bitcoin, excepto que aquí se deben hacer referencia a múltiples transacciones.
En algunos sistemas, un algoritmo selecciona en qué operaciones (o "finalizaciones") se debe construir una nueva operación. Cuanto mayor sea el peso acumulado del extremo, más fácil será seleccionarlo. El peso acumulado mide el número de confirmaciones en el camino hacia el final.
La transacción que Alice está a punto de crear arriba no está confirmada. Sin embargo, estas transacciones se confirmarán una vez que Alice haga referencia a ellas. La transacción actual de Alice no está confirmada, por lo que otros deben crear transacciones además de ella antes de que pueda ser aceptada.
Los usuarios prefieren confirmar transacciones con pesos "más altos" para que el sistema pueda seguir evolucionando. De lo contrario, los usuarios seguirán creando transacciones además de transacciones antiguas sin ningún escrúpulo.
Blockchain puede evitar fácilmente que ocurra el problema del doble gasto. Los mismos fondos no se pueden gastar dos veces en un bloque y los nodos pueden detectar fácilmente dichos intentos y rechazar todos los bloques que contengan transacciones conflictivas. Para los mineros es muy caro producir bloques, por lo que el mecanismo los incentiva a competir de manera justa.
Los gráficos acíclicos dirigidos también pueden prevenir problemas de doble gasto con un mecanismo similar, pero sin la participación de los mineros. Cuando un nodo confirma una transacción anterior, evalúa toda la ruta de regreso a la primera transacción en el DAG para garantizar que el remitente tenga saldo suficiente. Puede haber muchos caminos, pero sólo es necesario verificar uno.
Si un usuario establece una transacción en una ruta no válida, su transacción será ignorada. Quizás las transacciones de estos usuarios sean válidas, pero nadie quiere extender esta ruta porque la transacción anterior no era válida.
Puede que no parezca intuitivo a primera vista: ¿podría darse una situación en la que varias ramas diferentes no sean conscientes de la existencia de las demás? Entonces, ¿los usuarios gastarán los mismos fondos en diferentes sucursales?
De hecho, es posible. Pero al seleccionar un algoritmo para agregar peso al peso acumulado al final, este problema se puede resolver fácilmente. En otras palabras, con el tiempo, una rama prosperará más que otras. Se abandonan las sucursales más débiles y la red sigue creciendo en las sucursales de mayor peso.
Como es el caso de blockchain, no existe una confirmación absoluta en esta red y nunca podemos estar completamente seguros de si una transacción se revertirá. Aunque es muy poco probable, es teóricamente posible que un bloque de Bitcoin o Ethereum pueda "deshacerse", provocando que todas las transacciones dentro de él se reviertan. Cuantos más bloques se agreguen después de una transacción, más segura será la transacción. Es por eso que recomendamos que los usuarios esperen seis confirmaciones antes de comprometer fondos.
En los gráficos acíclicos dirigidos como el IOTA Tangle, existe un concepto llamado "confianza de confirmación". El algoritmo de selección se ejecuta 100 veces y cuenta el número de transacciones aprobadas directa o indirectamente en los puntos finales seleccionados. Cuanto mayor sea el porcentaje, mayor será la confianza de que la transacción sigue "resuelta".
Esto parece resultar en una mala experiencia de usuario. Pero no es así. Si Alice envía 10 MagicDAGTokens a Bob, no tiene que preocuparse por elegir el extremo correcto del gráfico porque su billetera hará lo siguiente en segundo plano:
Elige los endpoints con más peso (recuerda, los que tienen más confirmaciones acumuladas).
Vuelva sobre el camino de regreso a transacciones anteriores para asegurarse de que al final haya suficiente saldo para pagar.
Cuando se cumplan los requisitos anteriores, la transacción se agregará al gráfico acíclico dirigido y se confirmará la transacción creada.
En opinión de Alice, este es el proceso normal de operación de criptomonedas. Ingresa la dirección de Bob y la cantidad que desea pagar, luego presiona enviar. La lista anterior es la prueba de trabajo que se ejecutará cuando cada participante cree una transacción.
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Ventajas y desventajas de los gráficos acíclicos dirigidos
Ventajas de los gráficos acíclicos dirigidos.
velocidad
No hay límite de tiempo de bloqueo y cualquiera puede emitir y procesar transacciones en cualquier momento. Siempre que la transacción anterior se confirme primero, el usuario no está sujeto al límite en la cantidad de transacciones enviadas.
No se requiere minería
Los gráficos acíclicos dirigidos no utilizan el algoritmo de consenso de prueba de trabajo convencional. En comparación con las criptomonedas que dependen de la minería para mantener las redes blockchain, la huella de carbono de los gráficos acíclicos dirigidos es solo una fracción.
sin tarifas de transacción
Como no hay mineros, los usuarios no pagan tarifas por publicar transacciones, pero a veces se pagan pequeñas tarifas por ciertos tipos de nodos. Las tarifas bajas (mejor aún, gratuitas) son muy atractivas para los usuarios de micropagos, porque las altas tarifas de la red harán que su trabajo sea en vano.
Sin problemas de escalabilidad
En comparación con las redes blockchain tradicionales, los gráficos acíclicos dirigidos no están limitados por el tiempo de bloque y pueden procesar muchas más transacciones por segundo. Muchos defensores creen que esto hará que los DAG sean más valiosos en diversos casos de uso de Internet de las cosas (IoT) en los que interactúan las máquinas.
Desventajas de los gráficos acíclicos dirigidos.
No completamente descentralizado
Los protocolos basados en gráficos acíclicos dirigidos tienen varias propiedades de centralización. Algunos creen que esta es una solución a corto plazo para lanzar la red, pero aún está por verse si los DAG pueden prosperar sin la intervención de terceros. No hacerlo abre la red a vectores de ataque que, en última instancia, podrían provocar daños graves.
No probado a gran escala
Aunque las criptomonedas basadas en gráficos acíclicos dirigidos existen desde hace algunos años, pasará tiempo hasta que se adopten ampliamente. Por lo tanto, es difícil predecir qué tipo de mecanismo de incentivo disfrutarán los usuarios cuando utilicen el sistema en el futuro.
Resumir
No hay duda de que los gráficos acíclicos dirigidos son una tecnología interesante para construir redes de criptomonedas. Hasta el momento, hay relativamente pocos proyectos que utilizan esta estructura de datos y aún no está madura.
Aun así, siempre que los gráficos acíclicos dirigidos desarrollen su potencial, seguramente proporcionarán una fuente de energía para muchos ecosistemas escalables. La tecnología DAG tiene innumerables casos de uso en áreas que requieren un alto rendimiento y son gratuitas, como el Internet de las cosas (IoT) y los micropagos.