Ключові висновки
Спрямований ациклічний граф (DAG) — це альтернативна структура даних для побудови децентралізованих криптовалютних мереж: замість блоків і ланцюгів використовуються вершини та спрямовані ребра.
У DAG-орієнтованих мережах кожна нова транзакція має підтвердити одну або кілька попередніх транзакцій, тож у більшості реалізацій не потрібно ні майнерів, ні блокових часів.
DAG потенційно можуть забезпечити вищу пропускну здатність, нульові комісії та кращу масштабованість, ніж традиційні блокчейни, що робить їх привабливими для мікроплатежів і застосунків IoT, хоча ці переваги залежать від конкретного дизайну.
Компроміси включають елементи централізації в ранніх реалізаціях і обмежене тестування в реальних умовах у масштабі.
Відомі проєкти на основі DAG включають IOTA (яка у 2024 році запустила повністю децентралізовану версію) та Kaspa — мережу, що поєднує DAG-архітектуру з proof-of-work.
Вступ
Коли ви думаєте про криптовалюту, термін «блокчейн», імовірно, спадає на думку першим. Після запуску Bitcoin було створено сотні криптовалют із подібною мережевою архітектурою. Більшість покладається на зростаючий ланцюг блоків, кожен із яких пов’язаний із попереднім через криптографічний хеш.
У блокчейні користувачі транслюють транзакції, які потім об’єднуються в блоки. Зазвичай є період очікування, перш ніж транзакцію буде підтверджено, залежно від того, наскільки повні блоки. За завантажених умов це очікування може тривати від секунд до годин.
Деякі розробники та дослідники вважають, що ця модель блоків має принципові обмеження масштабованості. Однією з запропонованих альтернатив є спрямований ациклічний граф, або DAG. DAG застосовують інший підхід до запису й підтвердження транзакцій, прибираючи саму концепцію блоків.
Що таке DAG?
DAG — це тип структури даних, що складається з вершин і ребер. «Спрямований» означає, що з’єднання можуть рухатися лише в одному напрямку. «Ациклічний» означає, що немає циклів, тож ви ніколи не зможете повернутися назад у вихідну точку, рухаючись графом уперед.
У наукових і задачах моделювання даних DAG використовують, щоб показати зв’язки між змінними та спостерігати, як вони впливають одна на одну. У контексті криптовалюти кожна вершина в DAG відповідає транзакції, а не блоку. Транзакції посилаються на попередні, утворюючи мережу підтверджень, а не лінійний ланцюг.
Ця структура принципово відрізняється від блокчейну. Немає майнерів, які групують транзакції в блоки, і немає фіксованого блокового часу. Теоретично транзакції можна надсилати в будь-який момент без очікування наступного блоку.
Як працює DAG?
У DAG-орієнтованій криптовалюті, коли користувач надсилає нову транзакцію, він спочатку має зробити посилання та перевірити дві або більше попередніх непідтверджених транзакцій. Це створює самопідтримувальну систему підтверджень, де користувачі колективно перевіряють активність одне одного, а не покладаються на окремий клас «майнінгу».
Деякі реалізації DAG вимагають невеликий обсяг обчислювальної роботи під час подання транзакції — як легку міру протидії спаму, яка також перевіряє транзакції, на які є посилання. Інші, як-от IOTA 2.0, перейшли до підходів на основі стейкінгу, які не вимагають додаткової обчислювальної роботи під час подання. Як тільки транзакція посилається на попередні та підтверджує їх, ці транзакції вважаються підтвердженими. Далі нова транзакція «чекає» як «tip», очікуючи, що її підтвердить майбутня транзакція.
Транзакції з більшою кількістю накопичених підтверджень позаду (їх ще називають більшим «ваговим» внеском) з більшою ймовірністю обиратимуться новими транзакціями, які спираються на них. Це стимулює мережу продовжувати розширювати найбільш підтверджену гілку графа.
Як DAG запобігають подвійним витратам?
Подвійні витрати запобігаються вимогою, щоб нові транзакції простежували шлях назад через всю історію DAG, аби перевірити, що відправник має достатньо коштів. Якщо транзакція посилається на некоректний шлях, інші користувачі відмовляться на ньому будувати, ізолюючи цю гілку і фактично її відкидаючи.
У теорії можуть одночасно з’явитися дві суперечливі гілки. Алгоритми вибору DAG вирішують це, віддаючи перевагу більш «важкій» та підтвердженій гілці. З часом більш «важка» гілка притягує більше нових транзакцій, тоді як слабша гілка залишаються.
Це означає, що DAG-орієнтовані системи не мають абсолютного фіналізування транзакцій у традиційному розумінні. Як і блокчейни, вони працюють з імовірнісним фіналізуванням. Чим більше підтверджень накопичує транзакція, тим впевненіше користувач може бути, що вона залишиться врегульованою.
Переваги та недоліки спрямованих ациклічних графів
Переваги DAG
Швидкість: оскільки немає фіксованого часу блоків, користувачі можуть надсилати транзакції в будь-який момент. Система може обробляти багато транзакцій паралельно, а не ставити їх у чергу до наступного блоку.
Зменшена або відсутня потреба в майнінгу: багато дизайнів DAG замінюють енергоємний майнінг на основі proof-of-work на легку валідацію, яку виконує відправник транзакції або через стейкінг. Це може суттєво зменшити споживання енергії порівняно з PoW-блокчейнами. Зверніть увагу, що деякі реалізації DAG, як-от Kaspa, навмисно зберігають PoW через його властивості безпеки.
Немає комісій за транзакції: без виділених майнерів, яким потрібно платити, користувачі в багатьох DAG-мережах не сплачують комісії. Це робить DAG привабливими для мікроплатежів, де навіть невеликі комісії знецінювали б вартість.
Масштабованість: DAG не обмежені єдиним лімітом розміру блоку. Коли більше користувачів надсилають транзакції, швидкість підтвердження може зростати, допомагаючи усунути типові «вузькі місця» масштабованості в блокчейнах. Тому DAG приваблюють для сценаріїв «Інтернету речей» (IoT), де мільйони малих пристроїв обмінюються мікросумами автоматично.
Мінуси DAG
Ризик централізації: у багатьох наявних реалізаціях DAG на ранніх етапах використовувався центральний координатор (вузол) для запобігання атакам, поки мережа була невеликою. Прибрати цього координатора — складне інженерне завдання, і деякі проєкти мали труднощі з його вирішенням.
Обмежене тестування в реальних умовах: DAG-орієнтовані криптовалюти ще не бачили такого тривалого, високоволюмного використання, яке потрібно, щоб підтвердити їхні заяви в масштабі. Їх поведінка за умов дії супротивника або при екстремальному навантаженні досі вивчена менше, ніж у альтернатив на основі блокчейнів.
Приклади DAG-орієнтованих криптовалют
IOTA — найпомітніший проєкт, створений на архітектурі DAG. Його мережа, що називається Tangle, була розроблена для безкомісійних мікроплатежів між IoT-пристроями. Протягом років IOTA покладалась на центральний Coordinator-вузол для захисту мережі. Наприкінці 2024 року IOTA запустила IOTA 2.0 (також відому як Rebased) — повністю децентралізовану версію, яка повністю прибирає Coordinator і вводить новий механізм консенсусу на основі делегованого proof-of-stake в межах DAG. Станом на середину 2026 року IOTA 2.0 є активною головною мережею (mainnet).
Kaspa поєднує структуру DAG із традиційним майнінгом на основі proof-of-work. Вона використовує протокол під назвою GHOSTDAG, який дозволяє створювати кілька блоків паралельно та включати їх у реєстр одночасно, а не відкидати конкуруючі блоки. Це забезпечує Kaspa високі темпи блоків (понад 100 блоків на секунду) при збереженні властивостей безпеки PoW. Kaspa суттєво зросла протягом 2024 і 2025 років, досягнувши статусу топ-20 за ринковою капіталізацією на піку, виступаючи практичною демонстрацією життєздатності DAG поруч із PoW.
Sonic (раніше Fantom Opera) використовує DAG-орієнтований механізм консенсусу під назвою Lachesis. Кожен вузол будує локальний DAG з event-блоків, а рівень консенсусу впорядковує їх у фінальний ланцюг. Наприкінці 2024 року мережа запустила апгрейд Sonic, а потім у 2025 році відбулася повна ребрендингова кампанія та міграція токена FTM на токен S. Наразі Sonic — основна мережа, а початковий ланцюг Opera було витіснено.
Питання та відповіді (FAQ)
Що таке спрямований ациклічний граф у криптовалюті?
Спрямований ациклічний граф (DAG) — це структура даних, яку використовують для запису й підтвердження транзакцій у деяких криптовалютних мережах. Замість того щоб об’єднувати транзакції в блоки, кожна транзакція напряму посилається на попередні та перевіряє їх, утворюючи «веб» підтверджень.
Чим DAG відрізняється від блокчейну?
Блокчейн групує транзакції в послідовні блоки, захищені майнерами або валідаторами. У DAG немає блоків. Кожна нова транзакція підтверджує попередні, а мережа розвивається як спрямований граф без петель, а не як лінійний ланцюг. DAG зазвичай не мають фіксованого блокового часу, а в багатьох дизайнах — і комісій за транзакції.
Чи є в DAG комісії за транзакції?
Багато DAG-орієнтованих мереж розроблені як безкомісійні, оскільки немає майнерів, яким потрібно компенсувати витрати. Замість сплати комісій користувачі можуть внести невелику частку обчислювальної роботи під час відправлення транзакцій, хоча деякі нові реалізації використовують стейкінг. Деякі реалізації все ж можуть стягувати мінімальні комісії з вузлів, які виконують додаткові мережеві функції.
Які є приклади DAG-орієнтованих криптовалют?
Серед відомих прикладів — IOTA (Tangle), яка у 2024 році запустила повністю децентралізовану версію після років використання центрального координатора; Kaspa, що поєднує DAG-архітектуру з майнінгом на основі proof-of-work; та Sonic (раніше Fantom), який використовує рівень консенсусу на основі DAG під назвою Lachesis.
Чи є DAG більш масштабованим, ніж блокчейн?
DAG потенційно можуть обробляти більше транзакцій за секунду, ніж традиційні блокчейни, оскільки їх не обмежують розмір блоку чи блоковий час. Однак більшість DAG-мереж ще не тестувалися в масштабах, порівняних із усталеними блокчейнами, тому ефективність за стабільного реального навантаження залишається відкритим питанням.
Підсумкові думки
Спрямовані ациклічні графи (DAG) пропонують альтернативний підхід до побудови криптовалютних мереж: вони прибирають блоки й майнерів, натомість використовуючи мережу підтверджень, що базується на транзакціях. Ця архітектура має реальний потенціал для високошвидкісних безкомісійних застосунків, зокрема для IoT і мікроплатежів.
Останні розробки, зокрема усунення IOTA свого центрального координатора та зростання Kaspa як DAG-орієнтованого ланцюга proof-of-work, натякають, що технологія DAG дозріває. Чи зможе вона на рівні масштабу зрівнятися із безпекою та поширенням усталених блокчейнів — ще належить побачити.
Додаткове читання
Різниця між блокчейном і біткоїном
Блокчейн Layer 1 vs. рішення для масштабування Layer 2
Пояснення подвійних витрат (Double Spending)
Використання блокчейну: Інтернет речей (IoT)
Пояснення Delayed Proof of Work
Застереження: цей матеріал надається вам «як є» лише для загальної інформації та освітніх цілей і не є будь-яким твердженням чи гарантією будь-якого типу. Його не слід тлумачити як фінансову, юридичну чи іншу професійну пораду, а також він не призначений для рекомендації придбання будь-якого конкретного продукту або послуги. Вам слід звернутися по власну пораду до відповідних професійних консультантів. Якщо матеріал надано стороннім автором, зверніть увагу, що висловлені там погляди належать цьому сторонньому автору і не обов’язково відображають позицію Binance Academy. Ціни на цифрові активи можуть бути волатильними. Вартість вашої інвестиції може зменшитися або зрости, і ви можете не повернути суму, яку інвестували. Ви несете повну відповідальність за свої інвестиційні рішення, а Binance Academy не несе відповідальності за будь-які збитки, які ви можете понести. Щоб дізнатися більше, див. наші Умови використання, Попередження про ризики та Умови Binance Academy.