Was ist eine DAG?

DAGs oder gerichtete azyklische Graphen sind eine mathematische und rechnerische Konstruktion, die die Schaffung verteilter Systeme und Netzwerke mit vielen funktionalen Ähnlichkeiten zu denen der Blockchain-Technologie ermöglichen würde. 

Ldie Schaffung von Technologie Blockchain von Satoshi Nakamoto Es stellte eine beispiellose technologische Revolution dar, und seitdem haben viele Entwicklungen versucht, sich als nächster großer Schritt zu positionieren, einer dieser Versuche waren DAGs.

Akronym TAG Mittel Gerichteter azyklischer Graph o Gerichteter azyklischer Graphist eine Konstruktion, die in der Welt der Mathematik und Informatik seit vielen Jahren bekannt ist. Tatsächlich sind sie bei weitem älter als die Blockchain-Technologie. In letzter Zeit haben sie jedoch aufgrund der technischen Möglichkeit, verteilte Systeme aufzubauen, die mit denen identisch sind, die heute mithilfe der Blockchain-Technologie erstellt werden, Aufmerksamkeit erregt.

Interessant, finden Sie nicht? Diese „unbekannte“ und aufregende Technologie wird von manchen als ein Werkzeug verstanden, das uns die Funktionalität der Blockchain bietet und gleichzeitig wichtige Verbesserungen verspricht. Aber was ist an all dem wahr? Was sind DAGs wirklich? Was sind seine Ursprünge? Sind DAGs wirklich die Weiterentwicklung der Blockchain-Technologie? Warum hat Satoshi Nakamoto in all seiner Genialität sie überhaupt nicht genutzt? Diese und weitere Fragen beantworten wir im Folgenden.

Was ist DAG und woher kommt es?

Zunächst einmal sollten Sie wissen, dass DAGs kein neues Konzept sind. Tatsächlich sind DAGs seit der Entwicklung von bekannt Graphentheorien in der Mathematik und die später aufgrund ihrer enormen Nützlichkeit in diesem Bereich in der Informatik eingesetzt wurden. Wie bereits erwähnt, sprechen wir bei DAG von einem Diagramm mit zwei sehr interessanten Eigenschaften: sind gerichtet und azyklisch. Aber was bedeutet das?

Zuerst Ein Graph ist gerichtet, wenn alle Knoten (oder Eckpunkte), die Teil des Graphen sind, durch Kanten verbunden sind, die eine genau definierte Richtung angeben..

Zweitens Wir sprechen von einem azyklischen Graphen, wenn wir mit einem Graphen konfrontiert werden, für den es keine Reisezyklen gibt. Das heißt, es ist unmöglich, von einem Scheitelpunkt des Diagramms aus über die restlichen Scheitelpunkte zu gehen und an dem Scheitelpunkt zu enden, an dem die Reise begonnen hat.

Dank dieser Grundkonzepte können wir dann sagen:

Ein gerichteter azyklischer Graph oder DAG ist ein endlicher gerichteter Graph ohne gerichtete Zyklen. Das bedeutet, dass seine Eckpunkte durch Kanten mit einer bestimmten Richtung verbunden sind und der Weg des gesamten Graphen uns von Punkt A nach B führt, ohne dass wir die Möglichkeit haben, auf irgendeine Weise zu dem Punkt in A zurückzukehren.

Die Erforschung dieser Art von Strukturen begann im Jahr 1878, als James Joseph Silvester, ein renommierter englischer Mathematiker, begann sein Studium der Graphen. Seitdem widmet sich die Graphentheorie der Untersuchung und Klassifizierung dieser Art von Strukturen, die besonders in der Mathematik, Physik, Informatik, Linguistik und anderen Wissenschaftsbereichen nützlich sind.

Mathematik und Grafiken Was hat das mit Kryptowährungen zu tun?

Nachdem Sie nun den Ursprung und das Konzept einer DAG kennen, fragen Sie sich wahrscheinlich: Was hat das alles mit Kryptowährungen und Blockchain zu tun? Wie können wir mit einer DAG dasselbe tun wie mit der Blockchain?

Nun, beide Fragen sind sehr berechtigt, und die Antworten sind gleichermaßen gültig und werden Ihnen neue Perspektiven darauf eröffnen, wie sich die Blockchain weiterentwickeln kann oder könnte. Stellen wir uns dazu Folgendes vor:

Wie der Name schon sagt, handelt es sich bei einer Blockchain oder Blockkette um Informationen, die, in Gruppen gruppiert, auf geordnete und kryptografische Weise mit der vorherigen Menge verknüpft sind. Und diese Beziehung kann an keinem vorherigen Punkt der Kette unterbrochen werden, ohne dass nachfolgende Blöcke sofort ungültig werden.

So etwas wie das, was in der folgenden Grafik gezeigt wird, wo wir eine Kette ohne Änderung in ihrem Verlauf und eine andere mit Änderung in diesem Verlauf sehen.

Nun, diese Struktur, bei der Blöcke auf eine bestimmte Weise verbunden werden, um mit ihnen einen unveränderbaren Verlauf zu erstellen, und dass, wenn sie geändert wird, ein Fork generiert wird (wie in der Grafik oben gezeigt), können wir das auch mit einem DAG machen.

Schauen Sie sich dazu das folgende Beispiel an:

Wenn Sie genau hinsehen, werden Sie erkennen, dass es eine Beziehung zwischen den Eckpunkten (die in der Blockchain Blöcke sind) gibt und diese Beziehung durch die Kanten (die) gegeben ist Hash- und Merkle-Wurzel von Blöcken in der Blockchain). Wenn wir eine Kante im DAG ändern, was auch immer es sein mag, wird ihre Beziehung neu geschrieben, wodurch ein neues DAG und damit ein anderer Verlauf (eine Verzweigung in der Blockchain) generiert wird.

Dieser andere modifizierte DAG ist eine Abzweigung oder Neufassung des DAG aus der ursprünglichen Übung und zeigt uns, dass es möglich ist, mithilfe dieser Art von Diagrammen dieselbe in der Blockchain angegebene Beziehung wiederherzustellen.

DAG-Eigenschaften

Nun verfügen DAGs über bestimmte Eigenschaften, die für ihre Funktion von entscheidender Bedeutung sind:

1. Sie haben einen Startpunkt (Ursprung) und einen Ankunfts- oder Endpunkt (Senke). Bei entsprechender Anweisung wird dadurch gewährleistet, dass unsere Route immer von einem Ursprungspunkt zu einem Endpunkt führt und wir nicht zu dieser Route zurückkehren können. Wenn der Aufbau dieser Struktur nacheinander angewendet wird, erstellen wir innerhalb der DAG einen inkrementellen Verlauf, genau wie es in einer Blockchain geschieht.
2. Durch das Ändern einer Beziehung zwischen Scheitelpunkten wird die gesamte DAG neu geschrieben, da sich ihre Struktur und ihr Gewicht geändert haben.  Dies ist gleichbedeutend damit, dass wenn wir einen Block in der Blockchain ändern, das Ergebnis ab diesem Zeitpunkt eine andere Blockchain ist.
3. Sie sind parallelisierbar. Ein DAG kann eine parallele Generierung und Pfade mit unterschiedlichen Werten zwischen verschiedenen Scheitelpunkten haben. Dies optimiert ihre Generierung und die Fähigkeit, die Beziehung zwischen den Eckpunkten und den darin enthaltenen Informationen zu überprüfen.
4. Sie sind reduzierbar. Eine einzigartige Eigenschaft von DAGs besteht darin, dass ihre Struktur auf einen optimalen Punkt reduziert werden kann, an dem ihr Pfad alle darin spezifizierten Beziehungen ohne Verlust trifft. Dies bedeutet im Grunde, dass es möglich ist, die Beziehungen von Scheitelpunkten (oder Blöcken) auf ein Minimum zu reduzieren, wobei eine solche Reduzierung die Fähigkeit, die Informationen eines Scheitelpunkts jederzeit zu überprüfen, nicht beeinträchtigt. Dies ist beispielsweise besonders nützlich in leichte Geldbörsen o SPV.

DAG vs. Blockchain: Was ist besser?

Da wir nun wissen, was DAGs sind, welche Eigenschaften sie haben und dass sie die gleiche Aufgabe wie eine Blockchain erfüllen können, können wir uns die Frage stellen: Was ist besser?

Nun, die Antwort darauf ist komplex und hängt davon ab, mehrere Dinge ins rechte Licht zu rücken. Erstens. Obwohl die Blockchain-Struktur auch heute noch, mehr als 10 Jahre nach ihrer Entstehung, als experimentelle Technologie betrachtet werden kann, handelt es sich bei DAGs um eine Technologie, die derzeit im Kontext von Kryptowährungen äußerst experimentell ist.

Andererseits ist die Schaffung eines Mining- und Konsenssystems in einer DAG viel komplexer. Die Art und Weise, wie Blöcke generiert, Beziehungen zwischen ihnen hergestellt, diese Beziehungen ohne Verluste reduziert werden können und andere Funktionen führen zu einem höheren Grad an algorithmischer Komplexität.

Diese höhere Komplexität führt auch zu Programmierfehlern oder Fehlern in der Strukturierung des Systembetriebs. Und wenn es etwas Schlimmeres als einen schwerwiegenden Softwarefehler gibt, dann ist es ein Fehler in der Struktur eines Systems, der eine vollständige Änderung seines Betriebs erfordert, um ihn zu reparieren, und wenn das möglich ist.

Es ist möglich, dass Satoshi Nakamoto dieses Problem erkannt und angegangen wäre und stattdessen beschlossen hätte, eine viel einfachere und ebenso effektive Lösung zu entwerfen und so die Blockchain zu schaffen. Ohne Zweifel werden wir das nie erfahren, da es keine öffentlichen Aufzeichnungen darüber gibt.

Vor-und Nachteile

Vorteile

1. In einer DAG kann ein Knoten selbst eine Transaktion ausgeben und validieren. Um dies zu erreichen, müssen die Transaktion und ihre Validierung verknüpft sein und eine Verifizierung zu mindestens zwei vorherigen Transaktionen innerhalb der DAG hinzufügen.
2. Aufgrund der dezentralen und parallelen Funktionsweise sind sie hoch skalierbar. Dies ist möglich, weil die Transaktionen in einem DAG unabhängig sind. Ebenso unabhängig sind die Validierungsprozesse dafür.
3. Transaktionen in einer DAG erzeugen ein Schema, das als „doppelt bestätigte Transaktionen“ bekannt ist. Dies bedeutet, dass bei jedem Schema eine Transaktion mit nur zwei Bestätigungen als irreversibel betrachtet werden kann, was aufgrund der parallelen Arbeit des Netzwerks einige Sekunden dauern kann.
4. In der DAG gibt es keine Bergleute, also gibt es keine Zahlung von Gebühren oder Provisionen von großem Wert. Dank der einfachen kryptografischen Validierung und seiner hohen Leistung werden die Gewinne der Knoten aus bestätigten Transaktionen durch das Gesamtvolumen der durchgeführten Transaktionen und anderer Dienste, die der Knoten bereitstellen kann, wiederhergestellt.

Contras

1. Die Entwicklung von DAG ist komplex, insbesondere aufgrund seines komplexen Konsensalgorithmus und der erforderlichen Schutzmaßnahmen, um zu verhindern, dass seine Parallelitätsschwäche ausgenutzt wird.
2. DAG erfordern Koordinationssysteme. Diese Koordinationssysteme werden zu einem Fehlerpunkt, der sich negativ auf den Betrieb des Netzwerks auswirken kann.
3. Viele DAG-Projekte verwenden keine sicheren kryptografischen Tools, was Angriffen Tür und Tor öffnet. Dies wurde in der berühmten Kryptowährung dargestellt IOTA, bei dem der kryptografische Schutz des Netzwerks durch einen Online-Seed-Generator umgangen wurde. Angreifer nutzten diesen Generator, um sich Zugang zu den Geldern der IOTA-Benutzer zu verschaffen und deren Geld zu stehlen. Insgesamt gingen durch diesen Angriff mehr als 10 Millionen Dollar verloren.
4. Der Einsatz schwacher kryptografischer Techniken macht die Generierung von Adressen praktisch nicht existent, was ein ernstes Datenschutzproblem darstellt.

DAG-Anwendungsfälle

Derzeit gibt es mehrere Projekte, die die DAG-Technologie nutzen, um reale und funktionale Optionen in Form von Kryptowährungen darzustellen. Einige dieser Projekte sind:

Ethereum

Der Mining-Algorithmus EthereumDie bekannten Ethasch (oder Ethash Dagger-Hashimoto, wie es auch genannt wird) nutzt DAGs, um eine komplexe Datenstruktur zu erstellen, die derzeit 4–5 GB an Daten erreichen kann. Diese Struktur wird durch den Dagger-Algorithmus erstellt, der von entworfen wurde Vitalik Buterin, und sein Ziel ist es, eine Mining-Grundlage für den Hashimoto-Algorithmus bereitzustellen.

IOTA

IOTA ist ein Kryptowährungsprojekt, das sich an die Welt von richtet IoT (Internet der Dinge), das dank seines DAG schnelle, sehr wirtschaftliche Transaktionen und beispiellose Skalierbarkeit verspricht. Das Projekt wurde 2016 ins Leben gerufen und zielt darauf ab, den Milliarden von Geräten, die mit dem Internet der Dinge verbunden sind, eine solide und skalierbare Infrastruktur zur Wertübertragung anzubieten.

Seitdem zeichnet es sich durch seinen interessanten Vorschlag aus. Es wurde jedoch durch schwerwiegende Sicherheitsprobleme beeinträchtigt, die seine Benutzer beeinträchtigten und zu einem Verlust von etwa 50 Millionen US-Dollar führten, einer beträchtlichen Summe, die etwa 10 % seiner aktuellen Marktkapitalisierung ausmacht.

Obyte

Obyte ist ein Projekt, das sich ebenfalls auf die Generierung von Kryptowährungen und anderen in eine DAG integrierten Diensten konzentriert. Das Projekt stammt aus dem Jahr 2016 und wurde in vorgestellt Bitcointalk. Es handelt sich um ein kleines Projekt mit einer Marktkapitalisierung von rund 12 Millionen Euro. Trotzdem beträgt der Token-Wert 17 USD und der Vorrat ist auf 1 Million Münzen begrenzt. Dies macht Obyte zu einem Token mit einem seltsam hohen Marktwert. Es wird vor allem in Russland verwendet (dem Land, aus dem sein Schöpfer Anton Churyumov stammt).