O que é um Grafo Acíclico Dirigido (DAG)?



Quanto mais tempo você passa no espaço das criptomoedas, mais nomes e terminologias você provavelmente encontrará. O mundo descentralizado está evoluindo rapidamente, dando origem a blocos de registros imutáveis e soluções que são mais rápidas e eficientes do que nunca.

Apesar do progresso feito, no entanto, questões como velocidades lentas de transação, altas taxas de transação e baixa escalabilidade impedem a adoção generalizada de criptomoedas. Uma solução potencial é criar a arquitetura perfeita, ou uma combinação de arquiteturas, para impulsionar a taxa de adoção de criptomoedas.

Blockchain, tecnologia de livro-razão distribuído (DLT) e grafos acíclicos direcionados (DAGs) são três arquiteturas distintas que foram testadas com vários tokens. Cada uma delas é fundamental para o advento da descentralização. Neste artigo, vamos focar nos DAGs e sua importância nas criptos.

Grafo Acíclico Direcionado (DAG)

Certos tokens são chamados de "matadores do Ethereum" por causa da maneira como resolvem os desafios de custo e escalabilidade que o Ethereum enfrenta. No mesmo sentido, um conceito representacional descentralizado chamado arquitetura acíclica direcionada (DAG) foi apelidado de "Matador do Blockchain". 

A DAG é uma arquitetura construída sobre círculos e linhas. Cada círculo, também chamado de vértice, mostra uma atividade que precisa ser adicionada à rede, enquanto linhas (também chamadas de "arestas") representam a ordem na qual transações são aprovadas. As linhas, ou arestas, conduzem em apenas uma direção — daí o termo "direcional". Nos DAGs, não há caminho de volta para um dado vértice, e é por isso que essas estruturas matemáticas são chamadas de acíclicas (já que não há "laços").

Assim como no blockchain, novas transações não podem ficar sozinhas e precisam ser construídas sobre transações existentes. Ao contrário do blockchain, no entanto, a mineração não é necessária com um DAG, então as taxas de transação e o impacto ambiental são mínimos. A escalabilidade é aumentada porque um DAG permite a validação simultânea de inúmeras transações.

Arquitetura DAG



A arquitetura DAG requer vértices e arestas para estender o banco de dados. Os vértices representam transações, enquanto as arestas mostram a direção do fluxo. As transações não são reunidas em blocos; em vez disso, cada transação é construída sobre a anterior.

Uma pequena prova de trabalho (PoW) ainda precisa ser feita para impedir que spammers abusem da arquitetura distinta. Como mencionado anteriormente, para adicionar uma nova transação a um nó, ela deve ser adicionada a uma transação anterior, criando uma estrutura em forma de cadeia. 

Tecnologia DAG 

Um DAG é um sistema distribuído e descentralizado que pode ser usado dentro da tecnologia de livro-razão distribuído. Ele possui um método de armazenamento de dados diferente de outras tecnologias de livro-razão distribuído. Seu uso é destinado a melhorar a velocidade, segurança e eficiência e a reduzir custos. É também uma alternativa ecológica à blockchain porque consome menos energia.

Usos do DAG

1. Os DAGs são usados para processar transações sem as limitações dos tempos de espera dos blocos. Os usuários podem submeter tantas transações quanto quiserem, mas precisarão confirmar blocos antigos antes de prosseguir para novos.

2. Os DAGs economizam energia porque não utilizam mineradores como um consenso de PoW. Criptomoedas que utilizam DAGs consomem uma fração da energia consumida por criptomoedas que dependem de mineração.

3. Os DAGs são importantes para o processamento de micropagamentos. Como não utilizam mineradores da mesma forma que a tecnologia blockchain, não é necessária uma taxa de processamento para confirmar transações. Apenas uma pequena taxa de nó é cobrada, e essa taxa não aumenta com a congestão da rede. 

Exemplo

Digamos que você queira adicionar uma nova transação na arquitetura de um DAG. Antes que sua transação seja aprovada, ela precisa referenciar a transação anterior — como as aprovações de transações de Bitcoin, mas divididas em várias transações. 

Se outro usuário construir em cima da sua transação, que estava anteriormente não confirmada porque nada a referenciava, então sua transação será agora confirmada. Assim, o outro usuário precisará de alguém para construir em sua transação para que ela seja confirmada. Este ciclo continua em um loop infinito. 

Às vezes, um algoritmo escolherá em qual transação construir uma nova transação, baseado em critérios como peso acumulado ou quantas confirmações precederam a atual. 

Você pode se perguntar: “Como o problema de gasto duplo é resolvido no sistema DAG?” O processo de blockchain para evitá-lo é simples: nós detectam e param qualquer bloco que tenha transações conflitantes. O custo de ter que construir outro bloco garante que os mineradores joguem de forma justa o tempo todo.

Com um DAG, o processo é bastante diferente. Como sua arquitetura não inclui mineradores, cada nova confirmação é rastreada até a primeira transação do remetente. O objetivo aqui é garantir que o remetente tenha saldo suficiente para realizar a transação. 

O que é a Tecnologia de Registro Distribuído (DLT)? 

A tecnologia de registro distribuído é um sistema de armazenamento de dados digital definido pelas características abaixo.

Distribuído

Os dados em um registro distribuído não são centralizados, como em um banco ou em uma corporação. Todos no sistema têm uma cópia do registro e podem ver quaisquer adições ou alterações. Embora alguns outros sistemas, como Corda, tenham uma forma diferente de armazenar dados, os dados ainda são distribuídos. 

Imutabilidade 

Os dados armazenados em um livro-razão distribuído não podem ser alterados ou editados. DLT usa criptografia para proteger seus dados. 

Apenas Acrescentar

Os dados em DLT só podem ser acrescentados porque a tecnologia fornece um histórico completo de transações. Isso contrasta fortemente com bancos de dados tradicionais, onde os dados podem ser editados ou alterados para garantir a funcionalidade. A vantagem aqui é que a confiança é assegurada com DLT.

Compartilhado

Em um livro-razão distribuído, nenhuma entidade única tem direito aos dados que ele contém porque os dados são compartilhados entre os nós. Enquanto alguns nós têm cópias completas dos dados, outros têm acesso apenas à informação que precisam. O sistema funciona de maneira eficiente e segura — graças à sua natureza compartilhada.

O que é um Blockchain?

A blockchain é essencialmente um livro-razão público descentralizado. As transações feitas na blockchain são armazenadas como blocos de dados e processadas por meio de criptografia. É um tipo de tecnologia de ledger distribuído com transações que não podem ser editadas ou modificadas, porque possuem uma assinatura criptográfica, popularmente chamada de hash. 

Uma blockchain não precisa de um terceiro para promover confiança entre todas as partes do sistema, porque cada usuário tem acesso a todos os recibos de transações. 

DAG vs. Blockchain

Aplicado à criptomoeda, uma blockchain e um DAG ambos armazenam dados em um ledger distribuído, mas fazem isso usando métodos muito diferentes. Vamos observar algumas diferenças chave entre as duas tecnologias. 

1. Uma blockchain é uma sequência imutável de blocos de dados verificados e aqueles que ainda aguardam verificação. Blocos verificados são adicionados a uma lista de blocos previamente verificados de forma cronológica. Um DAG, por outro lado, compreende uma cadeia de transações individualmente verificadas que são ramificações de muitas transações anteriores. 

Um DAG pode ser visto como uma árvore com caules, ramos e folhas. Cada folha pode ser traçada até as raízes da árvore, mas a folha não existirá sem seu caule, e ramos menores brotam de ramos maiores.

2. O consenso é alcançado em uma blockchain validando transações em blocos. Um método para alcançar este consenso é a prova de trabalho, que requer que mineradores resolvam uma questão matemática complexa, com o usuário mais rápido validando o bloco e ganhando recompensas.

Com um DAG, os usuários atuam tanto como mineradores quanto como validadores. Cada usuário precisa validar duas outras transações além da sua própria antes que ela possa ser considerada para validação por outro usuário. Portanto, a necessidade de taxas é erradicada. 

DAG em Cripto

IOTA



IOTA, um acrônimo que significa "aplicação de internet das coisas", foi lançada em 2016, e está entre os primeiros projetos a usar a tecnologia DAG. Ela usa nós e emaranhados (uma combinação de muitos nós) para validar transações.

Todos os usuários na IOTA precisam verificar duas transações antes de suas próprias transações serem aprovadas. Cada usuário está envolvido no mecanismo de consenso, com base em seus votos e uma porção do poder total, o que resulta em uma rede que é tanto descentralizada quanto escalável. Além disso, a IOTA proporciona transações rápidas a um custo barato para seus usuários, sendo ideal tanto para micropagamentos quanto para múltiplos pagamentos. 



Nano





Nano combinou as tecnologias DAG e blockchain para lançar seu sistema. Os dados são enviados e recebidos através de nós. Cada usuário no projeto Nano com uma carteira individual tem acesso a um blockchain exclusivo para eles. Quando uma transação é realizada no blockchain, tanto o remetente quanto o receptor agem no blockchain para verificá-la. O Nano é conhecido por suas altas velocidades de transação e taxas de transação zero.

Considerações finais

O mundo da descentralização vai além da tecnologia blockchain. A superfície foi apenas arranhada quando se trata de tecnologias como DLT e DAG, e é evidente que há possibilidades infinitas e empolgantes pela frente.