Đồ thị không tuần hoàn có hướng (DAG) là gì?

Kể từ khi blockchain được tạo ra, rõ ràng là công nghệ này mang lại nhiều lợi ích hơn so với lợi ích được sử dụng trong ngân hàng truyền thống. Mặc dù phải mất một thời gian dài nhưng cuối cùng các tổ chức tài chính cũng bắt đầu chú ý đến công nghệ này. Tuy nhiên, công nghệ blockchain không phải là công nghệ tiến hóa duy nhất xuất hiện trong không gian fintech.

Nhiều người trong không gian tiền mã hóa coi đồ thị không tuần hoàn có hướng (DAG) là một công nghệ mang tính cách mạng khác. Trong khi nhiều người liên hệ điều này với blockchain, nhưng công nghệ DAG là giải pháp riêng biệt. Một số thậm chí còn coi đây là giải pháp thay thế cho blockchain. Hướng dẫn này sẽ giải thích khái niệm DAG, cách thức hoạt động và so sánh với công nghệ blockchain.

Tóm tắt

• Công nghệ DAG nhanh hơn và có khả năng mở rộng hơn blockchain. Có được điều này là nhờ khả năng loại bỏ nhu cầu tạo và khai thác các khối.

• Không giống blockchain, DAG cấu trúc các giao dịch dưới dạng nút kết nối để cải thiện hiệu quả và giảm mức tiêu thụ năng lượng.

• Cũng không giống blockchain, DAG có phí giao dịch rất thấp hoặc không mất phí giao dịch, nhờ đó trở nên thuận lợi cho các khoản thanh toán vi mô.

• Mặc dù công nghệ DAG có nhiều hứa hẹn nhưng lại không có khả năng thay thế blockchain mà sẽ cung cấp một giải pháp thay thế cho các dự án.

• Dù có nhiều ưu điểm, DAG phải đối mặt với những thách thức như vấn đề tập trung hóa và chưa chứng minh được khả năng thay thế hoàn toàn công nghệ blockchain

DAG so với công nghệ blockchain

Đồ thị không tuần hoàn có hướng, hay DAG, là công cụ mô hình hóa hoặc cấu trúc dữ liệu mà một số loại tiền mã hóa sử dụng thay vì blockchain. DAG thường được gọi là “kẻ hủy diệt blockchain”, vì một số người tin rằng loại công nghệ này có thể lật đổ blockchain. Việc điều này có thực sự xảy ra hay không vẫn còn phải chờ xem. Công nghệ blockchain hiện là công nghệ chính được sử dụng trong ngành công nghiệp tiền mã hóa.

Kiến trúc DAG

Kiến trúc DAG dựa trên các vòng tròn và đường thẳng. Mỗi vòng tròn (vertex) đại diện cho các hoạt động cần được thêm vào mạng lưới. Trong khi đó, mỗi đường thẳng (edge) đại diện cho thứ tự mà trong đó giao dịch được phê duyệt. Các đường thẳng cũng chỉ đi theo một hướng. Đây là nguồn gốc của tên gọi biểu đồ không tuần hoàn có hướng. DAG có hướng, vì chúng chỉ đi theo một hướng. Biểu đồ này cũng không tuần hoàn vì các đỉnh không tự lặp lại.

Cấu trúc dữ liệu này thường được sử dụng để mô hình hóa dữ liệu, vì DAG cho phép người dùng quan sát các mối quan hệ giữa nhiều biến. Các nhà nghiên cứu cũng có thể xác định các biến số tác động lẫn nhau như thế nào. Tất nhiên, trong lĩnh vực tiền mã hóa, chúng có thể giúp dự án đạt được sự đồng thuận trong mạng lưới tiền mã hóa phân tán.

Điều đáng chú ý là các giao dịch không được tập hợp thành các khối mà được xây dựng dựa trên nhau. Điều này cải thiện đáng kể tốc độ giao dịch so với blockchain.

Sự khác biệt giữa DAG và blockchain là gì?

DAG và blockchain hầu hết đều đóng vai trò tương tự trong ngành công nghiệp tiền mã hóa. Tuy nhiên, có sự khác biệt giữa hai công nghệ này. Ví dụ: DAG không tạo khối như blockchain. Chúng chỉ đơn giản là xây dựng các giao dịch dựa trên các giao dịch trước đó, như đã đề cập ở trên.

DAG cũng được tạo thành từ các vòng tròn và đường thẳng, trái ngược với các khối. Đây là lý do tại sao blockchain trông giống như một chuỗi các khối, trong khi DAG trông giống như đồ thị.

Công nghệ DAG hoạt động như thế nào?

Để giải thích cách thức hoạt động của công nghệ DAG, tất cả những gì chúng ta cần làm là tóm tắt những điểm đã giải thích ở trên. Như đã đề cập, các hệ thống dựa trên DAG bao gồm các vòng tròn và đường thẳng. Mỗi vòng tròn (hoặc vertex) biểu thị một giao dịch và các giao dịch được xây dựng dựa trên nhau.

Nếu muốn thực hiện giao dịch, người dùng cần xác nhận giao dịch đã được gửi trước giao dịch của họ. Các giao dịch được thực hiện trước giao dịch của bạn được gọi là “tip”. Tip là giao dịch chưa được xác nhận, nhưng để gửi tip của riêng bạn, trước tiên bạn phải xác nhận tip. Sau đó, giao dịch của bạn sẽ trở thành tip mới. Sẽ phải đợi người khác xác nhận giao dịch để họ thực hiện giao dịch của riêng mình. Bằng cách này, cộng đồng xây dựng lớp giao dịch này đến lớp khác và hệ thống tiếp tục phát triển.

Công nghệ DAG cũng có một hệ thống ngăn chặn chi tiêu kép. Khi các nút xác nhận giao dịch cũ hơn, chúng sẽ đánh giá toàn bộ đường dẫn trở lại giao dịch đầu tiên. Khi làm như vậy, hệ thống có thể xác nhận rằng số dư đã đủ và mọi thứ đều diễn ra bình thường.

Người dùng xây dựng trên đường dẫn không hợp lệ có nguy cơ bị bỏ qua các giao dịch của chính mình. Ngay cả khi đường dẫn của họ là hợp lệ thì vẫn có thể bị bỏ qua nếu số dư không được kiểm tra do các giao dịch trước đó. Điều này sẽ chỉ xảy ra nếu các giao dịch trước đây không hợp lệ.

DAG dùng để làm gì?

DAG chủ yếu được sử dụng để xử lý giao dịch hiệu quả hơn so với blockchain. Vì không có khối nên không có thời gian chờ đợi gắn liền với giao dịch. Điều này cho phép người dùng gửi bao nhiêu giao dịch tùy thích. Tất nhiên, họ phải xác nhận các giao dịch cũ trước khi chuyển sang giao dịch mới.

DAG cũng tiết kiệm năng lượng vì không phụ thuộc vào hoạt động khai thác truyền thống. Các blockchain sử dụng thuật toán đồng thuận PoW đòi hỏi rất nhiều năng lượng. Trong khi đó, tiền mã hóa sử dụng DAG vẫn yêu cầu thuật toán đồng thuận PoW nhưng chỉ tiêu thụ một phần năng lượng.

DAG cũng có thể rất hữu ích để xử lý các khoản thanh toán vi mô. Là một sổ cái phân tán, các blockchain có thể gặp khó khăn với các khoản thanh toán vi mô và phí giao dịch thường lớn hơn nhiều so với chính khoản thanh toán đó. Với DAG, không cần phí xử lý, chỉ cần một khoản phí nút nhỏ. Ngay cả khi mạng bị nghẽn, phí này vẫn không tăng lên.

Những loại tiền mã hóa nào sử dụng DAG?

Mặc dù nhiều người tin rằng DAG hiệu quả hơn blockchain nhưng chỉ một số ít dự án vẫn đang sử dụng chúng. Một ví dụ là IOTA – một dự án có tên là từ viết tắt của Ứng dụng Internet of Things.

Ra mắt vào năm 2016, IOTA (MIOTA) được biết đến với tốc độ giao dịch nhanh, khả năng mở rộng, bảo mật, quyền riêng tư và tính toàn vẹn dữ liệu. Dự án này sử dụng các nút và các nút rối, là sự kết hợp của nhiều nút được sử dụng để xác thực giao dịch. Để giao dịch được chấp thuận, người dùng cần xác minh hai giao dịch khác. Do đó, tất cả người dùng đều tham gia thuật toán đồng thuận. Bằng cách đó, mạng lưới sẽ trở nên hoàn toàn phi tập trung.

Một dự án khác sử dụng DAG thay vì blockchain là Nano.

Nano không phải là một dự án DAG thuần túy mà kết hợp giữa DAG và công nghệ blockchain. Tất cả dữ liệu được gửi và nhận thông qua các nút và mỗi người dùng có ví riêng, đó là nơi blockchain xuất hiện. Khi thực hiện giao dịch, cả người gửi và người nhận đều phải xác minh khoản thanh toán. Nano còn được biết đến với tốc độ giao dịch nhanh, khả năng mở rộng, bảo mật, quyền riêng tư và phí giao dịch bằng 0.

BlockDAG cũng sử dụng DAG. Dự án này cung cấp các giàn máy khai thác tiết kiệm năng lượng và ứng dụng di động để khai thác BDAG. Không giống Bitcoin sẽ giảm một nửa sau mỗi bốn năm, BDAG sẽ giảm một nửa sau mỗi 12 tháng.

Ưu và nhược điểm của DAG

Giống như blockchain, DAG cũng có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Ví dụ:

Ưu điểm của DAG

• Tốc độ: DAG không bị giới hạn theo thời gian tạo khối nên bất kỳ ai cũng có thể xử lý giao dịch bất cứ lúc nào. Không có giới hạn về số lượng giao dịch, chỉ có nghĩa vụ xác nhận các giao dịch trước đó.

• Không mất phí: Vì không có hoạt động khai thác nên cũng không có phí để làm phần thưởng cho thợ đào. Tuy nhiên, một số DAG yêu cầu một khoản phí nhỏ cho các loại nút đặc biệt. Phí thấp hoặc phí bằng 0 đặc biệt hữu ích cho các giao dịch vi mô.

• Không khai thác: DAG không sử dụng thuật toán đồng thuận PoW giống như blockchain. Kết quả là chúng tiêu tốn ít năng lượng hơn và lượng khí thải carbon chỉ ở mức tối thiểu.

• Khả năng mở rộng quy mô: Không có thời gian tạo khối, không có thời gian chờ đợi lâu nên DAG không gặp vấn đề về khả năng mở rộng.

Nhược điểm của DAG

• Vấn đề về phi tập trung: Một số giao thức sử dụng DAG có một số yếu tố tập trung nhất định. Nhiều người đã chấp nhận đây là một giải pháp ngắn hạn để khởi động mạng lưới. Tuy nhiên, DAG vẫn chưa đạt đến thời điểm sẽ có thể phát triển mạnh mà không cần sự can thiệp của bên thứ ba. Nếu không có những can thiệp này, chúng có thể dễ bị tấn công.

• Chưa được thử nghiệm trên quy mô lớn: Mặc dù đã xuất hiện trong vài năm qua nhưng DAG vẫn chưa đạt được tốc độ phát triển nhanh chóng như các giao thức blockchain khác, chẳng hạn như Layer 2.

Lời kết

Đồ thị không tuần hoàn có hướng là một công nghệ thú vị với tiềm năng lớn. Mặc dù mang lại những lợi thế như phí thấp hơn và khả năng mở rộng lớn hơn so với blockchain nhưng chúng vẫn còn tương đối kém phát triển. Trong khi đó, DAG có những khuyết điểm khiến chúng không thể thực sự thách thức công nghệ blockchain.

Công nghệ này vẫn được coi là còn non trẻ, những hạn chế và khả năng của nó vẫn chưa được khám phá. Những lợi thế của chúng có vẻ đầy hứa hẹn, nhiều người trong không gian tiền mã hóa háo hức xem công nghệ này sẽ phát triển như thế nào khi các trường hợp sử dụng mới xuất hiện.