Технология направленного ациклического графа, более известная как DAG (Directed Acyclic Graph), представляет собой концепцию, которая набирает популярность в различных областях, особенно в секторах криптовалют и блокчейнов.
На первый взгляд, этот термин может показаться сложным, но он описывает довольно простую идею: набор взаимосвязанных действий, следующих в определенном порядке, без циклов и дублирований. В блокчейне, где эффективность и скорость имеют решающее значение, DAG предлагают инновационные решения, которые вполне могут изменить наше понимание транзакций и систем данных.
Но, что же это такое в конкретных терминах? Как работает DAG? Именно это вы узнаете из статьи.
Что такое DAG (направленный ациклический граф)
Конкретно, DAG – это структура данных или «графы», которая представляет собой набор узлов, также называемых «вершинами», и «ребер», которые их соединяют. Что отличает DAG от других типов графов, так это то, что ребра имеют определенное направление и в структуре нет петель.
Другими словами: каждое ребро имеет определенное направление, идущее от одной вершины к другой, без каких-либо петель в структуре. Вы уже поняли, отсюда и появился термин «Направленный ациклический граф». Действительно, мы не можем начать с какой-либо вершины и вернуться к ней, следуя по ребрам.
Эта конкретная конфигурация позволяет использовать широкий спектр приложений, особенно в системах обработки данных и транзакций, таких как криптовалюты.
История DAG (направленного ациклического графа)
Происхождение ориентированных ациклических графов уходит корнями задолго до их применения в области криптовалют или систем данных. DAG были впервые изучены в контексте теории графов, – раздела прикладной математики.
Более того, понятие ориентированного ациклического графа было впервые формализовано в исследованиях по теории графов в 20 веке. Они использовались для решения задач «кратчайшего пути», планирования задач и зависимостей в сложных системах.
С появлением вычислительной техники DAG нашли применение в таких областях, как оптимизация запросов в базах данных, планирование задач операционных систем и даже при компиляции программ.
Как работает DAG
Чтобы полностью понять природу и применение DAG, сначала необходимо понять элементы, составляющие эту систему.
Знайте, что DAG состоит из двух типов основных компонентов: вершин (или узлов) и ребер:
- Вершины представляют собой точки данных или «действия» в DAG. Каждая вершина представляет собой отдельный объект, который может иметь связанные свойства или значения.
- Ребра – это связи, соединяющие вершины вместе. Важно то, что эти ребра направлены, то есть идут от одной вершины к другой в определенном направлении. Другими словами: ребра – это односторонние пути, соединяющие вершины.
DAG обычно начинается с одной или нескольких начальных вершин. Отсюда в структуру можно добавлять новые вершины при условии, что они соблюдают правило отсутствия циклов.
Когда добавляется новая вершина, её можно соединить с другими существующими вершинами через ребра. Как упоминалось ранее, эти ребра являются направленными, то есть они всегда идут от исходной вершины к целевой вершине.
В случае криптовалют, использующих DAG, каждая новая вершина должна быть проверена предыдущими транзакциями перед добавлением в сеть. Эта проверка обеспечивает целостность системы.
Как вы уже поняли, путь DAG определяется по ребрам между вершинами. Поскольку ребра направлены и циклов нет, путь всегда однонаправленный. Это позволяет выполнять такие операции, как поиск кратчайшего пути или обнаружение зависимостей в наборе задач.
DAG и блокчейн – в чем разница
Когда мы говорим о технологиях распределенного реестра, первым на ум часто приходит блокчейн. Однако, DAG предлагают интересную альтернативу.
Вот несколько ключевых моментов, которые отличают эти две технологии.
Прежде всего, вам необходимо знать, что блокчейн – это линейная цепочка в виде блоков, каждый из которых содержит набор транзакций. С другой стороны, DAG представляет собой сеть вершин, соединенных между собой направленными ребрами, без циклов.
Но, это не единственное отличие. В блокчейне транзакции группируются в блоки, которые затем проверяются узлами сети с помощью таких механизмов, как доказательство работы (PoW). DAG основан на ином механизме. В группе обеспечения доступности баз данных каждая новая транзакция обычно проверяет две предыдущие транзакции, что позволяет проводить параллельную проверку.
Таким образом, DAG способны обрабатывать больший объем транзакций в секунду, чем многие традиционные блокчейны. Кроме того, отсутствует процесса майнинга, типичного для систем на основе доказательства работы (PoW), также исключена комиссия за транзакцию. Это дополнительное преимущество, хотя некоторые системы DAG могут взимать небольшую плату за участвующие узлы.
Наконец, хотя блокчейн использует сложные механизмы консенсуса для обеспечения безопасности, DAG зависят от топологии графа и правил проверки для обеспечения целостности системы.
Конкретные примеры использования DAG
Чтобы лучше понять потенциальное влияние DAG, полезно взглянуть на некоторые реальные примеры, когда эта технология уже используется:
- IOTA – это криптовалюта, использующая вариант DAG под названием «Tangle», который работает в сочетании с доказательством работы (PoW). Разработанный для облегчения транзакций между устройствами Интернета вещей (IoT), Tangle также помогает монетизировать данные блокчейна.
- Fantom (FTM) – ещё одна криптовалюта, которая использует технологию DAG как часть смарт-контрактов, чтобы предлагать быстрые и недорогие транзакции.
- Avalanche (AVAX) использует тип DAG в сочетании с уникальным механизмом консенсуса для достижения исключительной масштабируемости и безопасности.
Что вы должны помнить о DAG
Как вы уже поняли, ориентированные ациклические графы (DAG) – это нечто большее, чем простая математическая структура данных. Их применение в таких разнообразных областях демонстрирует их долгосрочный потенциал.
И кто знает, возможно, в будущем появится новая уникальная цифровая технология, сочетающая технологию блокчейна с концепцией DAG. Неразрывно связав их, мы могли бы создать системы, которые будут ещё более безопасными и быстрыми, чем те, которые существуют сегодня.
Частые вопросы о направленном ациклическом графе (DAG)
Что такое DAG?
DAG, или ориентированный ациклический граф, представляет собой структуру данных, состоящую из набора узлов (или вершин) и ребер, которые их соединяют.
В отличие от других типов графов, DAG является ациклическим, то есть в структуре нет циклов.
Как транзакции управляются в DAG?
В группе обеспечения доступности баз данных каждая новая транзакция обычно проверяет две предыдущие транзакции. Этот метод параллельной проверки позволяет ускорить обработку транзакций, что особенно полезно в сфере криптовалют.
В чём разница между DAG и блокчейном?
Хотя обе технологии являются распределенными реестрами, DAG и блокчейн различаются, в первую очередь, структурой данных. Блокчейн представляет собой линейную цепочку блоков, а DAG – ациклический граф.
Группы обеспечения доступности баз данных часто обеспечивают лучшую масштабируемость и могут обрабатывать большее количество транзакций в секунду.
Как DAG используются в мире криптовалют?
DAG находят разнообразные применения в мире криптовалют, особенно в таких криптовалютах, как IOTA и Fantom. Эти криптовалюты используют DAG для обеспечения более быстрых и энергоэффективных транзакций.
Что такое граф в контексте DAG?
В контексте DAG, граф – это визуальное представление структуры данных. Он состоит из вершин (или узлов) и ребер, которые указывают направление транзакций или действий. Термин «граф» часто используется как синоним «DAG» при обсуждении этой технологии.
