Nội dung
Giới thiệu
DAG là gì?
DAG hoạt động như thế nào?
Ưu điểm và nhược điểm của đồ thị chu kỳ có hướng
Ưu điểm của DAG
Nhược điểm của DAG
Để kết luận
Giới thiệu
Khi bạn nghĩ về tiền điện tử, các thuật ngữ “blockchain” hoặc “sổ cái phân tán” có thể xuất hiện trong đầu bạn. Kể từ khi Bitcoin ra mắt, hàng trăm loại tiền điện tử khác đã được tạo ra. Hầu hết chúng đều dựa trên kiến trúc mạng tương tự. Cấu trúc dữ liệu của họ cho phép người dùng chuyển giá trị hoặc tương tác với các ứng dụng phi tập trung.
Trong blockchain, một khối mới được định kỳ thêm vào chuỗi khối đang mở rộng. Mỗi khối được kết nối với khối trước đó bằng một loại liên kết mật mã nào đó (chính xác hơn là hàm băm). Trong mỗi khối này là các giao dịch gần đây đã được người dùng phát đi.
Nhưng thường có một khoảng thời gian chờ đợi giữa việc phát một giao dịch và đưa nó vào một khối. Hãy nghĩ về nó giống như việc chờ một chuyến tàu ở ga. Tùy thuộc vào kích thước của toa xe (kích thước khối) và số lượng người khác đang chờ đợi (giao dịch đang chờ xử lý), bạn thậm chí có thể không bắt được chuyến tàu tiếp theo. Hoặc thậm chí là cái sau đó. Bạn có thể đợi từ vài giây đến vài giờ để giao dịch được xác nhận.
Đối với nhiều người, đây là một sự thỏa hiệp khôn ngoan. Rốt cuộc, nó cung cấp mức độ bảo mật rất cao mà không cần dựa vào điều phối viên tập trung. Đối với những người khác, công nghệ blockchain có ngày hết hạn. Các nhà phê bình tin rằng về lâu dài, các vấn đề về khả năng mở rộng mà công nghệ blockchain gặp phải sẽ cản trở việc áp dụng hàng loạt.
Một số người tin rằng tương lai của mạng thanh toán tiền điện tử nằm ở một kiến trúc hoàn toàn khác: biểu đồ chu kỳ có hướng (hoặc DAG).
DAG là gì?
DAG là một loại cấu trúc dữ liệu khác, giống như cơ sở dữ liệu kết nối các phần thông tin khác nhau. “Biểu đồ chu kỳ có hướng” là một thuật ngữ phức tạp, vì vậy hãy bắt đầu bằng cách chia nhỏ nó.
Đồ thị tuần hoàn có hướng.
Về mặt khái niệm, DAG trông giống như những gì được mô tả ở trên. Chúng được tạo thành từ các đỉnh (hình cầu) và các cạnh (các đường nối chúng). Chúng được định hướng vì chúng chỉ đi theo một hướng (bạn có thể nhìn thấy các mũi tên). Chúng có tính chất không tuần hoàn (tức là không tuần hoàn) vì các đỉnh không tự tạo thành một vòng lặp. Nếu bạn bắt đầu tại một điểm và đi theo biểu đồ, bạn không thể quay lại điểm đó. Tất cả điều này sẽ sớm rõ ràng hơn.
Các cấu trúc dữ liệu này thường được sử dụng để mô hình hóa dữ liệu. Bạn có thể dựa vào DAG trong lĩnh vực khoa học hoặc y tế để quan sát mối quan hệ giữa các biến số và xác định tác động lẫn nhau của chúng. Ví dụ: bạn có thể lấy những thứ như dinh dưỡng, chu kỳ giấc ngủ và các triệu chứng thể chất để bạn có thể tạo mối liên hệ giữa chúng để xác định xem chúng ảnh hưởng đến bệnh nhân như thế nào.
Về phần mình, chúng tôi quan tâm nhiều hơn đến cách họ có thể góp phần đạt được sự đồng thuận trong mạng lưới tiền điện tử phân tán.
DAG hoạt động như thế nào?
Trong tiền điện tử dựa trên DAG, mỗi đỉnh của cấu trúc đại diện cho một giao dịch. Không có khái niệm về khối ở đây và cũng không cần khai thác để mở rộng cơ sở dữ liệu. Vì vậy, thay vì đặt các giao dịch lại với nhau thành các khối, mỗi giao dịch được xây dựng chồng lên nhau. Tuy nhiên, một hoạt động bằng chứng công việc nhỏ được thực hiện khi nút gửi giao dịch. Điều này đảm bảo rằng mạng không bị ô nhiễm và xác thực các giao dịch trước đó.
Để thêm một giao dịch mới, nó phải dựa vào các giao dịch cũ hơn. Giả sử Alice tạo một giao dịch mới. Để được tính đến, giao dịch này phải tham chiếu các giao dịch trước đó. Giống như cách một khối Bitcoin tham chiếu khối trước nó, nhưng với nhiều giao dịch được tham chiếu.
Trong một số hệ thống, thuật toán sẽ chọn các giao dịch (hoặc “mẹo”) để thực hiện giao dịch mới. Những lời khuyên có nhiều khả năng được chọn hơn là những lời khuyên có trọng lượng tích lũy nhiều hơn: thước đo số lượng xác nhận trên đường dẫn đến tiền boa.
Các giao dịch mà Alice sẽ thêm chưa được xác nhận. Nhưng một khi Alice tham khảo chúng, chúng sẽ được xác nhận. Giao dịch của Alice hiện chưa được xác nhận. Người khác phải thêm một giao dịch mới để nó được chấp nhận.
Người dùng có nhiều khả năng xác nhận các giao dịch có trọng số “nặng” hơn để hệ thống tiếp tục phát triển. Nếu không, sẽ không có gì ngăn cản người dùng liên tục thêm các giao dịch mới vào các giao dịch cũ hơn.
Với blockchain, việc bảo vệ khỏi chi tiêu gấp đôi khá dễ dàng. Cùng một số tiền không thể được chi tiêu hai lần trong một khối: các nút có thể dễ dàng phát hiện mọi nỗ lực và từ chối bất kỳ khối nào chứa các giao dịch xung đột. Vì việc sản xuất các khối rất tốn kém đối với các thợ mỏ nên họ có động lực để thành thật mà nói.
DAG cũng có cơ chế tránh chi tiêu gấp đôi. Nó hơi giống một chút, nhưng không có trẻ vị thành niên. Khi một nút xác nhận các giao dịch cũ hơn, nó sẽ đánh giá toàn bộ đường dẫn đến giao dịch đầu tiên trong DAG để đảm bảo người gửi có đủ số dư. Có thể có nhiều đường dẫn, nhưng chỉ nên xác minh một đường dẫn.
Nếu người dùng sử dụng đường dẫn không hợp lệ, họ có nguy cơ giao dịch của chính họ bị bỏ qua. Của họ có thể là hợp pháp, nhưng vì cái trước thì không, nên sẽ không ai muốn tiếp tục con đường này.
Điều này lúc đầu không trực quan: bạn không thấy mình ở trong tình huống có nhiều nhánh không biết về nhau tồn tại sao? Do đó, liệu có thể chi tiêu cùng một số tiền ở các chi nhánh khác nhau này không?
Đây thực sự là một khả năng, nhưng nó được giải quyết bằng thuật toán lựa chọn ưu tiên các giao dịch có trọng số tích lũy lớn hơn. Điều này có nghĩa là theo thời gian bạn sẽ có được một nhánh mạnh hơn nhiều so với các nhánh khác. Những cái yếu nhất sẽ bị bỏ rơi và mạng sẽ tiếp tục phát triển ở mức nặng nhất.
Đối với blockchain, không có kết quả cuối cùng tuyệt đối: bạn không bao giờ có thể chắc chắn 100% rằng giao dịch sẽ không bị hủy. Điều này cực kỳ khó xảy ra, nhưng về mặt lý thuyết, bạn có thể khôi phục một khối Bitcoin hoặc Ethereum, điều này sẽ đảo ngược tất cả các giao dịch bên trong nó. Bạn càng thêm nhiều khối sau giao dịch, bạn càng có thể tự tin hơn trong giao dịch của mình. Đây là lý do tại sao nên đợi sáu xác nhận trước khi chi tiền.
Trong DAG như Tangle của IOTA, có khái niệm về sự tin cậy xác nhận. Thuật toán lựa chọn được chạy 100 lần và bạn đếm số lần giao dịch của mình được phê duyệt trực tiếp hoặc gián tiếp trong các bảng đã chọn. Tỷ lệ phần trăm càng cao, bạn càng tự tin rằng giao dịch của mình sẽ được giải quyết.
Điều này dường như có thể dẫn đến trải nghiệm người dùng kém. Nhưng đây không phải là trường hợp. Nếu Alice gửi Bob 10 MagicDAGTTokens, cô ấy không phải lo lắng về việc chọn đúng giao dịch từ biểu đồ. Ở chế độ nền, ví của nó có thể thực hiện các hoạt động sau:
Chọn các giao dịch nặng nhất (hãy nhớ rằng đây là những giao dịch có nhiều xác nhận tích lũy nhất).
Thực hiện thủ tục hoàn trả các giao dịch trước đó để đảm bảo giao dịch có đủ số dư chi phí.
Sau khi hoàn tất việc này, cô ấy sẽ thêm giao dịch của mình vào DAG để xác nhận các giao dịch được thực hiện trên đó.
Đối với Alice, điều này đơn giản sẽ giống như quy trình thông thường đối với tiền điện tử. Cô ấy nhập địa chỉ của Bob và số tiền cô ấy muốn chi tiêu, sau đó nhấn Gửi. Danh sách trên là bằng chứng công việc mà mỗi người tham gia thực hiện khi họ tạo giao dịch.
➟ Bạn có muốn bắt đầu với tiền điện tử không? Mua Bitcoin trên Binance!
Ưu điểm và nhược điểm của đồ thị chu kỳ có hướng
Ưu điểm của DAG
Tốc độ
Không bị giới hạn bởi thời gian khối, bất kỳ ai cũng có thể phát sóng và xử lý giao dịch của mình bất cứ lúc nào. Không có giới hạn về số lượng giao dịch mà người dùng có thể gửi, miễn là họ xác nhận những giao dịch cũ khi họ thực hiện việc đó.
Không khai thác
DAG không sử dụng thuật toán đồng thuận PoW như thường lệ. Do đó, lượng khí thải carbon của họ chỉ bằng một phần nhỏ so với lượng khí thải carbon của các loại tiền điện tử dựa vào hoạt động khai thác để bảo mật mạng blockchain của họ.
Không có phí giao dịch
Vì không có thợ mỏ nên người dùng không cần phải trả bất kỳ khoản phí nào để phát sóng các giao dịch của họ. Điều đó có nghĩa là một số yêu cầu phải trả một khoản phí nhỏ cho các loại nút cụ thể. Phí thấp (hoặc tốt hơn là không mất phí) rất hấp dẫn đối với các khoản thanh toán vi mô, vì chúng không thể thực hiện được trên các mạng có phí cao.
Không có vấn đề về khả năng mở rộng
Không có ràng buộc về thời gian khối, DAG có thể xử lý nhiều giao dịch hơn mỗi giây so với mạng blockchain truyền thống. Nhiều người ủng hộ tin rằng điều này sẽ khiến chúng trở nên có giá trị trong các trường hợp sử dụng Internet of Things (IoT), nơi tất cả các loại vật thể và máy móc sẽ tương tác với nhau.
Nhược điểm của DAG
Không được phân quyền hoàn toàn
Các giao thức dựa trên DAG có các yếu tố tập trung khác nhau. Đối với một số người, đây có thể là một giải pháp ngắn hạn để khởi động lại mạng, nhưng vẫn chưa rõ liệu DAG có thể phát triển mạnh mà không cần sự can thiệp của bên thứ ba hay không. Nếu không, họ sẽ tự mở ra các vectơ tấn công mà cuối cùng có thể làm tê liệt mạng của họ.
Chưa được thử nghiệm trên quy mô lớn
Mặc dù tiền điện tử dựa trên DAG đã xuất hiện được vài năm nhưng chúng vẫn còn một chặng đường dài trước khi được sử dụng rộng rãi. Vì vậy, rất khó để dự đoán những ưu đãi mà người dùng có thể nhận được khi duy trì hệ thống trong tương lai.
Để kết luận
Đồ thị không theo chu kỳ có hướng chắc chắn là một công nghệ thú vị để xây dựng mạng lưới tiền điện tử. Cho đến nay, có tương đối ít dự án sử dụng cấu trúc dữ liệu này và chúng vẫn chưa phát triển đầy đủ.
Điều đó nói lên rằng, nếu họ có thể khai thác tiềm năng của mình, họ có thể cung cấp năng lượng cho các hệ sinh thái có khả năng mở rộng cực kỳ cao. Công nghệ DAG có vô số trường hợp sử dụng trong các lĩnh vực đòi hỏi thông lượng cao và không mất phí, chẳng hạn như trong Internet of Things (IoT) và thanh toán vi mô.