وقتی به ارز رمزنگاری فکر می‌کنید، احتمالاً اصطلاحات “بلاکچین” یا “فناوری دفتر توزیع شده” به ذهن شما خطور می‌کند. از زمان راه اندازی بیت کوین، صدها ارز رمزنگاری شده دیگر ایجاد شده است. بیشتر آنها به معماری مشابه شبکه متکی هستند. ساختار داده‌های آنها به کاربران امکان انتقال ارزش یا تعامل با برنامه‌های غیرمتمرکز را می‌دهد.
در زنجیره بلوک، یک بلوک جدید به طور دوره‌ای به زنجیره بلوک در حال رشد اضافه می‌شود. هر بلوک با نوعی پیوند رمزنگاری (به طور خاص، یک هش) به بلوک قبلی متصل می‌شود. در هر یک از این بلوک‌ها تراکنش‌های اخیر وجود دارد که توسط کاربران پخش شده است.
اما غالباً یک دوره انتظار بین معامله در حال پخش و درج آن در یک بلوک وجود دارد. مانند انتظار برای قطار در یک ایستگاه. بسته به اندازه بلوک‌ها (اندازه بلوک) و تعداد افراد در انتظار (معاملات در انتظار)، حتی ممکن است نتوانید وارد قطار بعدی شوید. یا حتی قطار بعدتر. برای تأیید معامله می‌توانید از ثانیه‌ها تا ساعت‌ها منتظر بمانید.
از نظر بسیاری، این یک معامله مناسب است. از این گذشته، درجه امنیت بسیار بالایی را بدون اتکا به هماهنگ کننده متمرکز فراهم می‌کند. از نظر دیگران، فناوری بلاکچین تاریخ انقضا دارد. مخالفان بر این باورند که در طولانی مدت، مشکلات مقیاس پذیری که فناوری بلاکچین با آن روبرو است از پذیرش انبوه افراد جلوگیری می‌کند.
برخی بر این باورند که آینده شبکه‌های پرداخت ارز رمزنگاری شده در یک معماری کاملا متفاوت – نمودارهای چرخشی (یا DAG) قرار گرفته شده است.
DAG چیست؟
بر اساس بایننس آکادمی، DAG نوع متفاوتی از ساختار داده است (مانند یک پایگاه داده که اطلاعات مختلفی را به یکدیگر متصل می کند). “نمودار غیرچرخشی مستقیم” یک اصطلاح بارگذاری شده است، بنابراین بیایید با تجزیه آن شروع کنیم.
از نظر مفهومی، DAGها چیزی شبیه به موارد فوق هستند. آنها از رئوس (کره‌ها) و لبه‌ها (خطوط اتصال دهنده آنها) تشکیل شده‌اند. آنها هدایت می‌شوند زیرا در یک جهت حرکت می‌کنند (این را می‌توانید با فلش‌های نشان داده شده ببینید). آنها حلقوی هستند (یعنی چرخه‌ای نیستند) زیرا راسها به خودشان بر نمی‌گردند (اگر از یک نقطه شروع کنید و نمودار را دنبال کنید، نمی‌توانید به همان نقطه برگردید). این موضوع به زودی روشن خواهد شد.
از چنین ساختارهای داده‌ای عموماً برای مدل سازی داده‌ها استفاده می‌شود. برای مشاهده رابطه بین متغیرها و تعیین تأثیر آنها بر یکدیگر، ممکن است به یک DAG در زمینه‌های علمی یا پزشکی رجوع کنید. به عنوان مثال، می‌توانید مواردی مانند تغذیه، چرخه خواب و علائم جسمی را در نظر بگیرید، بنابراین می‌توانید بین آنها پیوند برقرار کنید تا تأثیر آنها بر بیمار را مشخص کنید.
برای اهداف ما، بیشتر به دنبال این هستیم که چگونه آنها می‌توانند در یک شبکه ارز رمزنگاری شده توزیع شده به توافق برسند.
DAG چگونه کار می‌کند؟
در یک ارز رمزنگاری شده مبتنی بر DAG، هر راس در ساختار نشان دهنده یک معامله است. در اینجا هیچ مفهومی از بلوک وجود ندارد و همچنین برای گسترش پایگاه داده استخراج مورد نیاز نیست. بنابراین به جای جمع آوری تراکنش‌ها به صورت بلوک، هر معامله بر روی معامله دیگر ساخته می‌شود. هنوز هم، یک عملیات اثبات کار کوچک وجود دارد که وقتی گره‌ای تراکنش را ارسال می‌کند، انجام می‌شود. این امر اطمینان می‌دهد که شبکه هرزنامه نیست و همچنین تراکنش‌های قبلی را تأیید می‌کند.
برای افزودن یک معامله جدید، باید معاملات قبلی را ایجاد کند. فرض کنید آلیس یک معامله جدید ایجاد کند. برای تأیید آن، این معامله باید به معاملات قبلی اشاره داشته باشد. کمی شبیه مراجعه یک بلاک در بیت کوین به بلاکی که قبل از آن وجود داشته است، اما در آنجا تراکنش‌های متعددی وجود دارد که به آنها اشاره شده است.
در برخی از سیستم‌ها، یک الگوریتم انتخاب می‌کند که کدام تراکنش‌ها تراکنش جدید را شکل می‌دهند. راس‌هایی که به احتمال زیاد انتخاب می‌شوند راس‌هایی هستند که وزن انباشته شده بیشتری دارند (معیاری برای تأیید مسیر رسیدن به راس).
معامله‌هایی که آلیس در راس آنها انجام خواهد شد تأیید نشده است. اما به محض مراجعه آلیس به آنها، آنها تأیید می‌شوند. معامله آلیس اکنون تأیید نشده است، بنابراین شخص دیگری قبل از پذیرش باید در بالای آن معامله کند.
به احتمال زیاد کاربران معاملات با وزن “سنگین‌تر” را تأیید می‌کنند تا سیستم همچنان رشد کند. در غیر این صورت، هیچ مشکلی وجود ندارد که کاربران بتوانند بر روی معاملات قدیمی کار کنند.
با استفاده از بلاکچین، هزینه محافظت دوبرابر است. وجوه مشابه را نمی توان دو بار در یک بلاک هزینه کرد (گره‌ها به راحتی می‌توانند هر تلاشی را تشخیص دهند و هر بلاکی را که حاوی معاملات متناقض است رد می‌کنند). از آنجا که برای ماینرها تولید بلوک‌ها در اولین مکان گران است، انگیزه آنها برای بازی عادلانه بالا می‌رود.
DAGها همچنین مکانیزمی برای جلوگیری از دوبرابر شدن هزینه دارند. تا حدودی مشابه است اما بدون ماینرها. وقتی یک گره تراکنش‌های قدیمی را تأیید می‌کند، آنها یک مسیر کامل به اولین معامله DAG را ارزیابی می‌کنند تا مطمئن شوند که فرستنده موجودی کافی دارد. مسیرهای متعددی وجود دارد اما فقط یک مورد باید تأیید شود.
اگر کاربران در یک مسیر نامعتبر قرار گیرند، خطر نادیده گرفتن معامله آنها وجود دارد. راه آنها می‌تواند مشروع باشد، اما از آنجا که راه قبلی چنین مسیری نبوده است، هیچ کس نمی‌خواهد آن مسیر خاص را گسترش دهد.
در ابتدا ناملموس به نظر می‌رسد (آیا نمی توانید در شرایطی قرار بگیرید که چندین شاخه از هم آگاه نباشند؟ پس، آیا افراد نمی‌توانند بودجه یکسانی را برای این مسیرهای مختلف هزینه کنند؟)
در واقع این یک احتمال است، اما با یک الگوریتم انتخاب حل می‌شود که رئوس با وزن بیشتر را جمع می‌کند. این بدان معنی است که با گذشت زمان، مسیری به مراتب قوی‌تر از بقیه خواهید بود. شبکه‌های ضعیف رها می‌شوند و شبکه همچنان بر روی سنگین‌ترین مسیر ادامه می‌یابد.
مانند بلاکچین‌ها، نتیجه نهایی وجود ندارد (شما هرگز نمی‌توانید 100٪ مطمئن باشید که معامله‌ای معکوس انجام نخواهد شد). این فوق العاده بعید است، اما شما می توانید بلوک بیت‌کوین یا اتریوم را “خنثی” کنید، و همه معاملات داخل آن را معکوس کنید. هرچه بلوک‌های بیشتری پس از معامله شما اضافه شود، می‌توانید اطمینان بیشتری به آن داشته باشید. به همین دلیل توصیه می‌شود قبل از هزینه کردن، برای شش تأیید صبر کنید.
در DAG مانند Tangle IOTA ایده اعتماد به نفس وجود دارد. الگوریتم انتخاب 100 بار اجرا می‌شود و شما در رئوس انتخاب شده تعداد دفعاتی که معامله شما به طور مستقیم یا غیرمستقیم تأیید شده است را می‌شمارید. هرچه درصد بیشتر باشد، می‌توانید اطمینان بیشتری داشته باشید که معامله شما بصورت “تسویه شده” خواهد ماند.
ممکن است به نظر برسد که این کار منجر به تجربه بد کاربر می‌شود. اما اینطور نیست. اگر آلیس برای باب 10 توکن مجیک داک ارسال کند، نیازی به نگرانی در مورد انتخابرئوس مناسب نمودار ندارد. در زیر این سرپوش، کیف پول او ممکن است موارد زیر را انجام دهد:
رئوس سنگین را انتخاب کنید (به یاد داشته باشید، این رئوس مواردی هستند که بیشترین تأیید را دارند).
برای اطمینان از اینکه رئوس موجودی کافی برای هزینه کردن دارند، مسیر بازگشت را از طریق معاملات قبلی دنبال کنید.
پس از رضایت، آنها معامله خود را به DAG اضافه می‌کنند و معامله‌ای را که بر اساس آن ساخته شده است تأیید می‌کنند.
از نظر آلیس، این کار مانند گردش کار معمولی ارز رمزنگاری شده به نظر می‌رسد. او آدرس باب و مبلغی را که می‌خواهد خرج کند وارد می‌کند، سپس ارسال را فشار می‌دهد. لیست بالا اثبات کار است که هر شرکت کننده هنگام ایجاد یک تراکنش اجرا می‌کند.
جوانب مثبت و منفی نمودارهای غیرچرخشی مستقیم
جوانب مثبت DAGs
سرعت
بدون محدودیت در زمان‌های بلوک، هر کسی می‌تواند در هر زمان پخش و پردازش معاملات خود را انجام دهد. در تعداد تراکنش‌هایی که کاربران ارسال می‌کنند محدودیتی وجود ندارد، مشروط بر اینکه انجام کارهای قدیمی‌تر را همانطور که انجام می‌دهند تأیید کنند.
بدون ماینینگ
DAGها از الگوریتم‌های اجماع PoW به روشی که ما به آن عادت کرده‌ایم استفاده نمی کنند. بنابراین اثر کربن آنها بخشی از ارزهای رمزپایه است که برای تأمین امنیت شبکه بلاکچین خود به استخراج متکی هستند.
بدون هزینه معامله
از آنجا که هیچ استخراج کننده‌ای وجود ندارد، کاربران برای پخش معاملات خود نیازی به پرداخت هزینه ندارند. با این اوصاف، برخی مستلزم پرداخت هزینه ناچیزی برای انواع خاصی از گره‌ها هستند. هزینه‌های کم (یا بهتر از آن، هزینه‌های برابر با صفر) برای پرداخت‌های خرد اغواکننده است، زیرا هدف آنها با هزینه‌های قابل توجه شبکه از بین می‌رود.
هیچ مشکل مقیاس پذیری وجود ندارد
با محدودیت زمان بلوک، DAGها می‌توانند تراکنش‌های بیشتری را در هر ثانیه نسبت به شبکه‌های بلاکچین سنتی پردازش کنند. بسیاری از طرفداران معتقدند که این امر باعث ارزشمند شدن آنها در موارد استفاده از اینترنت اشیا (IoT) می‌شود، که در آن انواع ماشین‌ها با یکدیگر در تعامل هستند.
نکات منفی DAGها
کاملا غیرمتمرکز نیست
پروتکل‌هایی که به DAG متکی هستند عناصر مختلفی از تمرکز دارند. ظاهراً برای برخی، این یک راه‌حل کوتاه مدت برای راه اندازی مجدد شبکه است، اما باید دید آیا DAGها بدون دخالت اشخاص ثالث می‌توانند رشد کنند. در غیر این صورت، آنها خود را برای حمله به بردارهایی باز می‌کنند که در نهایت می‌توانند شبکه‌های آنها را فلج کنند.
از نظر مقیاس پذیری آزمایش نشده است
گرچه چند سال است که ارزهای رمزپایه مبتنی بر DAG وجود دارند، اما قبل از اینکه بطور گسترده مورد استفاده قرار گیرند، مسیری طولانی را باید طی کنند. به همین ترتیب، پیش بینی اینکه کاربران چه انگیزه‌هایی برای بهره برداری از این سیستم در آینده دارند، دشوار است.
سخنان پایانی
نمودارهای غیرچرخشی مستقیم قطعاً یک فناوری جالب برای ساخت شبکه‌های ارزهای رمزپایه است. تاکنون، پروژه‌های نسبتاً کمی وجود دارند که از ساختار داده استفاده کنند و هنوز هم به طور کامل تکامل پیدا نکرده‌اند.
گفته شده که اگر بتوانند پتانسیل خود را ارائه دهند، می‌توانند اکوسیستم‌های مقیاس‌پذیر را بطور گستره تأمین کنند. فناوری DAG در مناطقی که به توان عملیاتی بالایی نیاز دارند و هیچ هزینه ای ندارند، مانند اینترنت اشیا (IOT) و پرداخت‌های خرد، موارد استفاده بی شماری دارد.
