Спрямований ациклічний граф

Спрямований ациклічний граф (DAG) — це структура даних, що складається з вузлів, з'єднаних спрямованими ребрами, і має визначальну властивість — відсутність циклів. У сфері блокчейн-технологій DAG став передовою альтернативою традиційним блокчейн-структурам, пропонуючи вищу пропускну здатність транзакцій і підвищену масштабованість.

Поняття DAG виникло в комп’ютерних науках і математиці, де його застосовували для вирішення завдань із планування виконання процесів і обробки даних. У блокчейн-індустрії широке впровадження DAG розпочалося близько 2015 року: проект IOTA був одним із перших криптовалютних рішень із такою архітектурою, а згодом цю модель запровадили Byteball (нині Obyte), Nano та інші. На відміну від лінійної структури класичних блокчейнів, DAG дозволяє проводити та підтверджувати кілька транзакцій водночас, що дає змогу усунути низку характерних вузьких місць традиційних систем.

У спрямованому ациклічному графі прийняття нової транзакції мережею вимагає підтвердження щонайменше двох попередніх транзакцій, утворюючи павутиноподібну, а не лінійну структуру. Механізм DAG усуває необхідність у блоках, характерних для класичних блокчейнів: транзакції напряму посилаються одна на одну та підтверджують попередні. Чим більше наступних транзакцій посилаються на певну операцію (безпосередньо чи опосередковано), тим вищий її рівень підтвердження в мережі. Така модель дозволяє обходитися без майнерів і об’єднання транзакцій у блоки, а отже, теоретично забезпечує нульові комісії та практично миттєві підтвердження.

Попри відмінну масштабованість, технологія DAG пов’язана з низкою викликів і ризиків. Основна проблема — безпека: за низької активності мережі такі структури стають уразливішими до атак 51%. Додатково, складність технології гальмує її масове прийняття розробниками та споживачами, а необхідна інфраструктура й екосистеми залишаються недостатньо розвиненими. Окремі реалізації DAG задля підвищення безпеки запровадили централізовані механізми, наприклад "координатори", що суперечить ключовому принципу децентралізації блокчейн-технологій. Нарешті, регуляторна позиція щодо подібних інноваційних рішень ще остаточно не сформована, що може стримувати їхнє поширення.

Спрямований ациклічний граф визначає новий напрям розвитку блокчейн-технологій, долаючи обмеження пропускної здатності та масштабованості традиційних рішень завдяки інноваційним структурам даних. У міру розширення практичних застосувань та вдосконалення самої технології DAG має потенціал стати ключовим для сегментів платежів в Інтернеті речей (IoT) і мікротранзакцій. Проте остаточне витіснення класичних блокчейнів залежатиме від гармонійного розвитку питань безпеки, децентралізації та екосистем.