Gerichteter azyklischer Graph vs. Blockchain-Technologie

Einleitung

Im Jahr 2008 leitete Bitcoin eine revolutionäre Veränderung in der Finanzwelt ein, mit dem Aufkommen der Blockchain-Technologie. Dezentralisierung, Anonymität und Transparenz trugen dazu bei, dass Bitcoin und die nachfolgenden Blockchains bei Investoren an Bedeutung gewannen. Als Datenstruktur basierte eine Blockchain auf den Verbindungen von Blöcken, die wesentliche Informationen über Transaktionen enthielten. Jeder Block enthielt Informationen über den vorherigen Block in Form eines kryptografischen Hashs. Über Jahre hinweg hatte die Technologie keinen Konkurrenten, doch die Einführung des gerichteten azyklischen Graphen änderte die Situation.

Was ist der (Directed Acyclic Graph) (DAG)?

Der (Directed Acyclic Graph) (DAG) ist eine Datenstruktur wie die Blockchain, aber anstatt auf einer einzelnen sequentiellen Kette zu operieren, ist es ein Netzwerk vieler miteinander verbundener Transaktionen. Er erschien erstmals im Jahr 2016, als IOTA, ein Krypto-Projekt, das Konzept auf seine Transaktionen anwandte. Das Projekt bezeichnete seine Transaktionsstruktur als „Tangle“ anstelle eines Blockchain-Ledgers. Der Begriff entstand aus der Tatsache, dass es wie ein Netz aus Knoten ist, die Transaktionen enthalten.

Wenn wir versuchen, eine Blockchain diagrammatisch darzustellen, hat sie viele Blöcke, die in einer Linie angeordnet sind, wobei jeder Block nur mit dem vorherigen verbunden ist. Andererseits zeigt die Darstellung eines DAG-Systems Punkte, von denen viele mit mehr als einem Punkt verbunden sind, so dass die Schleife nur vorwärts verläuft und niemals zum Ursprung zurückkehrt. Jeder Punkt (oder Sphäre) ist ein Knoten, und jede Linie ein Rand. Aus dem folgenden Bild können Sie die Nomenklatur des Modells verstehen. Die Kanten sind gerichtet, weil sie in eine Richtung zeigen, und sie sind azyklisch, weil sie nie zum Knoten zurückkehren, von dem sie ausgehen.

Wie die Struktur funktioniert

Bei jedem Schritt zum Verständnis von DAG ist es auch notwendig, Informationen über die Blockchain-Technologie zu haben, da diese das ist, was DAG zu verbessern oder zu ersetzen beansprucht. Eine Blockchain funktioniert auf Basis von Blöcken, die Daten von einer oder mehreren Transaktionen enthalten. Sie gruppiert viele Transaktionen, um platzsparend zu sein. Jeder Block wird von Minern oder Validierern hinzugefügt und verifiziert.

Im Gegensatz dazu steht jede Transaktion im DAG-System für sich allein, ohne in Blöcken zusammengefasst zu werden. Dieses System benötigt weder Miner noch Validierer, noch ist es sequenziell wie die Blockchain. Bevor eine Transaktion hinzugefügt wird, führt das Gerät des Nutzers eine sehr kleine Arbeit aus, um zu beweisen, dass sie echt ist. Dieser kleine Aufwand hilft, Spam zu verhindern, und bestätigt auch frühere Transaktionen, wodurch das Netzwerk sicher und geordnet bleibt.

Jede neue Transaktion im DAG-System muss mit einer früheren unbestätigten Transaktion verbunden werden, oder wenn alle vorherigen Transaktionen bereits bestätigt sind, muss die neue Transaktion lediglich auf die letzte verweisen. Diese Struktur bezeichnet eine vorherige unbestätigte Transaktion als „Tip“. Wenn Sie eine Transaktion an das Netzwerk vorschlagen, verbindet sie sich mit einigen vorherigen Tips, die automatisch bestätigt werden, sobald Sie darauf referenzieren. Ihre Transaktion wird nur bestätigt, wenn jemand anderes darauf aufbaut.

Vorteile der DAG-Struktur

Keine Verzögerung

In Blockchains muss Ihre Transaktion warten, bis ein Block erstellt wird. Wenn zu viele Transaktionen gleichzeitig gesendet werden, bilden sie eine Warteschlange und warten lange oder kosten eine höhere Gebühr. In DAG-Netzwerken können Ihre Transaktionen sofort verarbeitet werden, vorausgesetzt, Sie bestätigen die vorherigen unbestätigten Transaktionen. Ihre Wallet überprüft automatisch, welche Transaktion bestätigt werden soll, indem sie sie bis zur ersten Transaktion im Netzwerk zurückverfolgt. Daher ist es äußerst unwahrscheinlich, dass Sie versehentlich eine ungültige Transaktion bestätigen.

KEINE Skalierungsprobleme

Stellen Sie sich eine Blockchain als eine Autobahn vor, die manchmal überfüllt ist und zusätzliche Spuren benötigt. Diese zusätzlichen Spuren sind die Skalierungslösungen. Da es kein Warteschlangenproblem bei Blöcken gibt, kann DAG viel mehr Transaktionen eigenständig verarbeiten, ohne dass Skalierungslösungen erforderlich sind.

Keine Miner, keine Validierer, keine Gebühren

Die DAG-Struktur basiert auf keinem Konsensmechanismus, daher gibt es keine Miner oder Validierer. Deshalb werden Transaktionen kostenlos verarbeitet. Es gibt jedoch einige spezielle Knoten, die eine sehr kleine Gebühr erheben, um das Netzwerk zu sichern.

Nachteile von DAG

Zentralisierung stellt ein ernsthaftes Risiko für den Fortschritt von DAG dar. Bestimmte spezielle Knoten und Koordinator-Knoten, die von Unternehmen betrieben werden, haben tendenziell einen Vorteil. Dies birgt die potenzielle Gefahr von Betrugsversuchen und Angriffen in der Zukunft. Außerdem ist DAG 8 Jahre jünger als die Blockchain-Technologie und noch nicht so erprobt.

Fazit

Sowohl Blockchain- als auch Directed Acyclic Graph-Technologien zielen darauf ab, dezentrale und sichere Transaktionen zu ermöglichen, gehen dabei aber sehr unterschiedliche Wege. Während die Blockchain nach wie vor die ausgereifteste und am weitesten verbreitete Lösung ist, bringt DAG bedeutende Verbesserungen bei Geschwindigkeit, Skalierbarkeit und Transaktionskosten. Bedenken hinsichtlich Zentralisierung und der noch relativ kurzen Erfolgsgeschichte schränken jedoch die breitere Akzeptanz weiterhin ein. Mit zunehmender Innovation im Jahr 2026 wird DAG wahrscheinlich die Blockchain ergänzen, anstatt sie vollständig zu ersetzen, wobei jede Technologie Anwendungsfälle bedient, in denen ihre Stärken am effektivsten sind.