Qu'est-ce qu'un DAG?

Les DAG ou graphes dirigés acycliques sont une construction mathématique et informatique qui permettrait la création de systèmes et de réseaux distribués présentant de nombreuses similitudes fonctionnelles avec ceux offerts avec la technologie blockchain. 

Là la création de technologie blockchain par Satoshi Nakamoto C'était une révolution technologique sans égal, et depuis lors, de nombreux développements ont tenté de se positionner comme la prochaine grande étape, l'une de ces tentatives étant les DAG.

Les initiales JOUR moyens Graphique acyclique dirigé o Graphe acyclique dirigé, est une construction connue dans le monde mathématique et informatique depuis de nombreuses années. En fait, ils sont de loin plus anciens que la technologie blockchain. Mais ils ont récemment attiré l'attention en raison de la possibilité technique de construire des systèmes distribués identiques à ceux créés aujourd'hui à l'aide de la technologie blockchain.

Intéressant, tu ne trouves pas? Cette technologie «inconnue» et passionnante est comprise par certains comme un outil capable de nous offrir la fonctionnalité de la blockchain, promettant également d'importantes améliorations. Mais qu'est-ce qui est vrai dans tout cela? Que sont vraiment les DAG? Quelles sont ses origines? Les DAG sont-ils vraiment l'évolution de la technologie Blockchain? Pourquoi Satoshi Nakamoto dans toute sa génialité ne les a-t-il pas utilisés en premier lieu? Nous répondrons à ces questions et à d'autres ci-dessous.

Qu'est-ce que DAG et quelle est son origine?

Tout d'abord, vous devez savoir que les DAG ne sont pas un nouveau concept. En fait, les DAG sont connus depuis le développement de Théories des graphes en mathématiques et qui ont ensuite été utilisées en informatique en raison de leur énorme utilité dans ce domaine. Comme nous l'avons vu, lorsque nous parlons de DAG, nous parlons d'un graphe avec deux propriétés très intéressantes: ils sont dirigés et acycliques. mais qu'est ce que ça veut dire?

La première, un graphe est dirigé, lorsque tous les nœuds (ou sommets) qui font partie du graphe sont reliés par des arêtes qui indiquent une direction bien définie.

Deuxième, On parle de graphe acyclique, quand on est face à un graphe où il n'y a pas de cycles de déplacement pour lui. En d'autres termes, il est impossible d'aller d'un sommet du graphe, de passer par le reste de ses sommets et de se terminer au sommet où le voyage a commencé.

Grâce à ces concepts de base, on peut alors dire que:

Un graphe acyclique dirigé, ou DAG pour son acronyme en anglais, est un graphe orienté fini sans cycles dirigés. Cela signifie que ses sommets sont reliés par des arêtes avec une direction spécifique et le tracé du graphe entier nous emmène du point A au point B, sans avoir la possibilité de revenir en aucun cas au point A.

L'étude de ce type de structures a commencé en 1878, lorsque James Joseph Sylvester, mathématicien anglais renommé, a commencé ses études de graphes. Depuis lors, la théorie des graphes s'est consacrée à l'étude et à la classification de ces types de structures particulièrement utiles en mathématiques, en physique, en informatique, en linguistique et dans d'autres domaines scientifiques.

Mathématiques et graphiques Qu'est-ce que cela a à voir avec les crypto-monnaies?

Maintenant que vous connaissez l'origine et le concept d'un DAG, vous vous demandez sûrement ce que tout cela est lié aux crypto-monnaies et à la blockchain? Comment pouvons-nous utiliser un DAG pour faire la même chose qu'avec la blockchain?

Eh bien, les deux questions sont très valables, et les réponses sont également valables et vous donneront une nouvelle perspective sur la façon dont la blockchain peut ou pourrait évoluer. Pour ce faire, imaginons ce qui suit:

Une blockchain ou une chaîne de blocs est ce que son nom indique: les informations regroupées en ensembles sont liées de manière ordonnée et cryptographique à l'ensemble précédent. Et cette relation ne peut être rompue à aucun moment plus tôt dans la chaîne sans remplacer immédiatement les blocs suivants.

Quelque chose comme ce qui est montré dans le graphique suivant où nous voyons une chaîne sans modification dans son histoire et une autre avec modification dans ladite histoire.

Eh bien, cette structure de jonction de blocs d'une manière spécifique pour créer avec eux une histoire immuable, et que si elle est modifiée, un fork est généré (comme le montre le graphique ci-dessus), nous pouvons également le faire avec un DAG.

Pour cela, regardez l'exemple suivant:

Si vous regardez de plus près, vous verrez qu'il existe une relation entre les sommets (qui dans la blockchain sont des blocs) et que cette relation est donnée par les arêtes (le hachage et l' Racine de Merkle de blocs dans la blockchain). Si dans le DAG on modifie une arête, quelle qu'elle soit, sa relation est réécrite, générant un nouveau DAG, et donc une histoire différente (un fork dans la blockchain).

Cet autre DAG modifié est un fork ou une réécriture du DAG de l'exercice d'origine, et nous montre qu'il est possible de recréer la même relation donnée dans la blockchain, en utilisant ce type de graphe.

Propriétés du DAG

Désormais, les DAG ont certaines propriétés qui sont vitales pour qu'ils fonctionnent tels quels:

1. Ils ont un point de départ (origine) et un point d'arrivée ou d'arrivée (puits). En étant dirigé, cela garantit que notre itinéraire va toujours d'un point d'origine à un point final, et nous ne pouvons pas revenir sur cet itinéraire. Si la construction de cette structure est appliquée consécutivement, nous créerons un historique incrémentiel au sein du DAG, comme cela se produit dans une blockchain.
2. La modification d'une relation entre les sommets réécrit l'ensemble du DAG, car sa structure et son poids ont changé.  Cela équivaut à cela si nous modifions un bloc dans la blockchain, le résultat est une blockchain différente à partir de ce point.
3. Ils sont parallélisables. Un DAG peut avoir une génération parallèle et des chemins de valeur différente entre différents sommets. Cela optimise sa génération et la capacité de vérifier la relation entre les sommets et les informations qu'ils peuvent contenir.
4. Ils sont réductibles. Une propriété unique des DAG est que leur structure peut être réduite à un point optimal où leur chemin rencontre toutes les relations qui y sont spécifiées sans aucune perte. Cela signifie essentiellement qu'il est possible de réduire les relations des sommets (ou blocs) à un point minimum où une telle réduction n'affecte pas la capacité de vérifier les informations d'un sommet à tout moment. Ceci est particulièrement utile par exemple dans portefeuilles légers o SPV.

DAG vs Blockchain, quel est le meilleur?

Maintenant, puisque nous savons ce que sont les DAG, leurs propriétés et qu'ils peuvent faire le même travail qu'une blockchain ou une chaîne de blocs, nous pouvons nous poser la question, laquelle est la meilleure?

Eh bien, la réponse à cette question est complexe et y répondre dépend de la mise en perspective de plusieurs choses. En premier lieu. Bien que la structure de la blockchain puisse être considérée, même aujourd'hui avec plus de 10 ans après sa création, une technologie expérimentale, les DAG sont une technologie qui pour le moment est hautement expérimentale dans le contexte des crypto-monnaies.

D'un autre côté, la création d'un système d'extraction et de consensus est beaucoup plus complexe dans un DAG. La façon dont les blocs peuvent être générés, créer des relations entre eux, réduire ces relations sans perte, entre autres fonctions, ajoute un niveau plus élevé de complexité algorithmique.

Cette plus grande complexité entraîne également des erreurs de programmation ou des échecs dans la structuration du fonctionnement du système. Et s'il y a quelque chose de pire qu'une erreur logicielle grave, c'est une défaillance dans la structure d'un système qui implique de modifier complètement son fonctionnement pour le réparer, et si cela est possible.

Il est possible que Satoshi Nakamoto ait vu et résolu ce problème et ait plutôt décidé de concevoir une solution beaucoup plus simple et tout aussi efficace, créant ainsi la blockchain. Sans aucun doute, c'est quelque chose que nous ne saurons jamais, car il n'y a pas de trace publique de cela.

Avantages et les inconvénients

Avantages

1. Dans un DAG, un nœud peut émettre et valider une transaction par lui-même. Pour ce faire, la transaction et sa validation doivent être liées et ajouter une vérification à au moins deux transactions précédentes au sein du DAG.
2. Ils sont hautement évolutifs en raison de la manière décentralisée et parallèle de leur fonctionnement. Cela est possible car les transactions dans un DAG sont indépendantes. Les processus de validation sont tout aussi indépendants.
3. Les transactions dans un DAG créent un schéma appelé «transactions à double engagement». Cela signifie que dans n'importe quel schéma, une transaction avec seulement deux confirmations peut être considérée comme irréversible, ce qui peut prendre quelques secondes grâce au travail parallèle du réseau.
4. Il n'y a pas de mineurs dans les DAG, donc il n'y a pas paiement d'honoraires ou de commissions de grande valeur. Grâce à la facilité de validation cryptographique et à ses hautes performances, les gains des nœuds pour les transactions confirmées sont récupérés par le volume total de transactions suivies parmi les autres services que le nœud peut fournir.

Inconvénients

1. Le DAG est complexe à développer, notamment en raison de son algorithme de consensus complexe et des protections nécessaires pour éviter que sa faiblesse de parallélisme ne soit exploitée.
2. Les DAG nécessitent des systèmes de coordination. Ces systèmes de coordination deviennent un point de défaillance pouvant affecter négativement le fonctionnement du réseau.
3. De nombreux projets DAG n'utilisent pas d'outils cryptographiques sécurisés, ce qui ouvre la porte aux attaques. Cela a été présenté dans la célèbre crypto-monnaie IOTA, où les protections cryptographiques du réseau ont été contournées par un générateur de semences en ligne. Les attaquants ont utilisé ce générateur pour accéder aux fonds des utilisateurs IOTA et leur voler leur argent. Au total, plus de 10 millions de dollars ont été perdus à cause de cette attaque.
4. L'utilisation de techniques cryptographiques faibles rend la génération d'adresses pratiquement inexistante, ce qui constitue un grave problème de confidentialité.

Cas d'utilisation du DAG

Actuellement, il existe plusieurs projets qui utilisent la technologie DAG pour présenter des options réelles et fonctionnelles sous la forme de crypto-monnaies. Certains de ces projets sont:

Ethereum

L'algorithme de minage de EthereumL'connue Ethash (ou Ethash Dagger-Hashimoto, comme on l'appelle également), utilise des DAG pour créer une structure de données complexe qui peut actuellement atteindre 4 à 5 Go de données. Cette structure est créée par l'algorithme Dagger, conçu par Vitalik Buterin, et son objectif est de fournir une base minière pour l'algorithme Hashimoto.

IOTA

IOTA est un projet de crypto-monnaie destiné au monde de IoT (Internet des objets), qui promet, grâce à son DAG, des transactions rapides, très économiques et une évolutivité inégalée. Le projet a été lancé en 2016, avec l'intention d'offrir aux milliards d'appareils connectés à l'Internet des objets une infrastructure solide et évolutive pour transmettre de la valeur.

Depuis lors, il s'est démarqué par sa proposition intéressante. Cependant, il a été négativement affecté par de graves problèmes de sécurité qui ont affecté ses utilisateurs et ont entraîné la perte de quelque 50 millions de dollars, une somme importante qui représente environ 10% de sa capitalisation boursière actuelle.

Obyte

Obyte est un projet également axé sur la génération d'une crypto-monnaie et d'autres services intégrés dans un DAG. Le projet date de 2016 et a été présenté en Bitcointalk. Il s'agit d'un petit projet, avec une capitalisation boursière d'environ 12 millions d'euros. Cependant, malgré cela, la valeur de son jeton est de 17 USD et son offre est limitée à 1 million de pièces. Cela fait d'Obyte un jeton avec une valeur marchande étrangement élevée. Il est surtout utilisé en Russie (pays d'origine de son créateur, Anton Churyumov).