DAG là một trong những công nghệ tiềm năng trong việc đưa IoT đến với việc áp dụng hàng loạt. Trong bài viết này, chúng ta sẽ tìm hiểu DAG là gì, cũng như những ưu & hạn chế của công nghệ này.
Directed Acyclic Graph (DAG) là gì?
Directed Acyclic Graph (hay gọi tắt là DAG) là một mô hình hoặc cấu trúc dữ liệu thường được sử dụng trong cryptocurrency.
- Trong một hệ thống blockchain, dữ liệu được sắp xếp theo từng khối và chúng sếp chồng lên nhau trông giống như một chuỗi (hình a).
- Trong một hệ thống DAG, dữ liệu sắp xếp trông giống như một đồ thị (hình b), với trọng tâm là tập trung vào việc lưu trữ và xử lý dữ liệu giao dịch trực tuyến.
Với sự trade-off giữa tính phân quyền và hiệu quả xử lý giao dịch, mô hình DAG được xem là một mô hình tiềm năng cho Cryptocurrency hiệu suất cao. Trong mô hình này, các “validators hoặc miners” sẽ không phải cạnh tranh với nhau để tìm các (49100) block mới để thêm vào blockchain, thay vào đó, các node sẽ được phát triển đồng thời để các giao dịch có thể được xử lý nhanh hơn.
Directed Acyclic Graph hoạt động như thế nào?
Một đồ thị xoay chiều có hướng có hiệu quả hơn trong việc lưu trữ dữ liệu. Cấu trúc của nó giống như cây, với các nút liên kết với nhau là ‘các nhánh’ của nó.
Vì mỗi nút có thể có nhiều hơn một nút gốc, nên mô hình cho phép nhiều giao dịch được xác thực đồng thời. Điều này loại bỏ việc một giao dịch phải đợi giao dịch trước đó hoàn thành, giúp tiết kiệm thời gian.
Trong blockchain truyền thống, các khối sau chỉ được xử lý dựa trên tham chiếu của khối trước. Lý do đằng sau điều này là một giao dịch chỉ có thể được xác nhận thành công khi nó được tham chiếu bởi một giao dịch khác.
Trong một Directed Acyclic Graph, mỗi đỉnh của mô hình đại diện cho một giao dịch. Các giao dịch được xây dựng chồng lên nhau thay vì tập hợp chúng thành các khối. Sau đó, các tác vụ bằng chứng công việc được thực hiện bất cứ khi nào một nút gửi giao dịch, để xác thực các giao dịch trước đó và tránh spam.
Theo nguyên tắc, các giao dịch mới được xây dựng dựa trên các giao dịch cũ hơn trong một loại tiền mã hóa dựa trên Directed Acyclic Graph. Sự khác biệt chính với blockchain là trong một DAG, nhiều giao dịch có thể được tham chiếu, thay vì chỉ một giao dịch tại một thời điểm.
DAG được sử dụng để làm gì?
Mô hình Directed Acyclic Graph tìm cách giải quyết hai điểm yếu được nhận thấy của công nghệ blockchain, đó là tính phi tập trung và khả năng mở rộng. Nó cũng tìm cách cải thiện tính bảo mật và khả năng sử dụng.
Trên nền tảng blockchain Bitcoin hoặc Ethereum, các thợ đào chỉ có thể tạo một khối tại một thời điểm. Do đó, các giao dịch mới chỉ có thể được xác thực khi giao dịch trước đó được hoàn thành. Mô hình DAG loại bỏ các khối này, thêm các giao dịch trực tiếp vào blockchain.
Với việc loại bỏ các khối, mô hình Directed Acyclic Graph sẽ không yêu cầu khai thác. Điều này có nghĩa là cần ít điện năng hơn để hỗ trợ mạng. DAG cũng có một số lợi thế, chẳng hạn như:
- Tốc độ giao dịch cao không bị cản trở bởi việc tạo khối;
- Tiêu thụ năng lượng ít hơn và có lợi cho môi trường so với đào coin.
Các ưu điểm của DAG
DAG hiện có khá nhiều ưu điểm vượt trội thu hút người dùng tương tự như Blockchain:
Double-Spending
Mạng lưới Bitcoin sử dụng mô hình UTXO. Nghĩa là các user chỉ được phép thêm một giao dịch dưới mô hình này. Điều đó có nghĩa là sẽ có hơn 1 miner đồng thời cùng giải thuật toán đào. Việc này đòi hỏi quyền xác thực block. Thao tác này cũng dẫn đến việc tạo ra các fork tạm thời. Việc xác thực một giao dịch sẽ được quyết định bởi số giao dịch sau.
Mở rộng hệ thống
Khi mỗi một giao dịch được xác thực, người ta sẽ liên kết giao dịch đó với một giao dịch mới đã tồn tại trong mạng lưới DAG. Nếu giao dịch mới liên kết với tất cả các giao dịch trước đó, mạng lưới sẽ trở nên quá rộng, khiến việc xác thực các giao dịch mới khó hơn nhiều. Chính vì vậy, hệ thống DAG chọn một giao dịch ngay trước đó để liên kết giao dịch này là cách lý tưởng nhất. Mục tiêu là giữ cho mạng lưới rộng vừa đủ để có thể hỗ trợ việc xác thực giao dịch nhanh chóng.
Giao dịch nhanh chóng
Do các giao dịch được chuyển trực tiếp vào các mạng lưới DAG theo tính chất blockless. Toàn bộ quá trình này sẽ được thực hiện nhanh hơn các quá trình khác của Blockchain dựa trên PoW và PoS.
Không cần mining
Trong mạng lưới DAG không có miner. Việc xác thực các giao dịch thực hiện trực tiếp trên chúng. Đối với các người dùng, nghĩa là các giao dịch được thông qua gần như là ngay sau đó.
Các giao dịch nhỏ lẻ thân thiện
Sự cải tiến của DAG giúp phí giao dịch giảm, chức năng của các chuỗi hoạt động với tốt hơn. Nghĩa là người dùng có thể thanh toán các giao dịch nhỏ lẻ mà không phải trả nhiều phí như ở Bitcoin hay Ethereum.
Ứng dụng của DAG trong Cryptocurrency
Kiến trúc DAG có hiệu quả cao trong việc xử lý & lưu trữ dữ liệu, nhưng bên cạnh đó nó cũng có những hạn chế riêng, điển hình là khả năng hỗ trợ smart contract hạn chế và các vấn đề xung quanh việc quyền.
Vì vậy, các ứng dụng của DAG cũng còn khá hạn chế và công nghệ này vẫn đang trong giai đoạn phát triển ban đầu.
Dưới đây là hai ứng dụng nổi bật nhất của DAG trong Cryptocurrency ở thời điểm hiện tại:
IOTA: IOTA tập trung vào các ứng dụng Internet of Things, họ đã triển khai kiến trúc DAG để cho phép các giao dịch được xử lý nhanh và rẻ hơn nhiều so với các kiến trúc blockchain thời 2016. (97421) Ý tưởng đằng sau IOTA là tất cả người dùng tham gia trong mạng đều trở thành các “validator” một cách hiệu quả.
Nano: Nano là một loại cryptocurrency hoạt động trên một hệ thống có sự kết hợp giữa DAG & Blockchain. Nano có các blockchain độc lập được kết nối bởi các node, công nghệ này được gọi là block-lattice.
Trong Nano, mỗi người dùng có một ví cá nhân và một Blockchain riêng. Chỉ người dùng mới có thể thực hiện các thay đổi trên ví/blockchain của riêng họ. Các giao dịch được hoàn tất khi người gửi và người nhận đều thực hiện các hoạt động trên các blockchain tương ứng của họ.
Sự khác biệt giữa DAG và Blockchain
Đồ thị trực tiếp không tuần hoàn sử dụng kỹ thuật thuê “Những người phát hành giao dịch và những người xác nhận giao dịch”. Điều này khiến nó thực sự khác biệt so với blockchain, điều này tác động đến những người thợ mỏ vốn là những người thực hiện những thao tác này, người xác nhận và người phát hành.
Một số lợi thế chính khi loại bỏ những thợ đào:
Những người thợ mỏ thường sẽ cùng nhau cản trở dịch vụ khi mọi thứ không diễn ra theo ý của họ
Phí đào có thể ảnh hưởng đến dịch vụ, những phí này vốn dựa trên những phí từ các quy trình nhỏ để tạo lợi nhuận.
Hiện tại, chưa có bất cứ cơ sở nào để so sánh DAG hay Blockchain thực sự tốt hơn. Hiện tại có 2 điểm khác biệt giữa hai công nghệ:
DAG hoàn toàn không cần các hệ thống đào mạnh mẽ, thời gian tạo một Site cũng nhanh hơn khiến việc giao dịch hoàn toàn nhanh hơn so với Blockchain.
Đối với Blockchain, khi tạo một Block mới cần một Block trước và một nguồn lực tính toán và năng lượng để giải quyết. Tuy nhiên, đối với DAG thì hoàn toàn dựa trên mức độ tin cậy của ít nhất 2 Site trước nó. Nếu Site liên kết càng nhiều, thì Site đó sẽ càng đáng tin cậy.
Bitcoin không phải lúc nào cũng hiệu quả do nó sử dụng hệ thống proof-of-work. Các block không thể được tạo ra đồng thời. Cấu trúc lưu trữ liên kết chỉ cho phép hình thành một chuỗi khối trong toàn bộ hệ thống. Tất cả các giao dịch xảy ra cùng thời điểm sẽ được lưu trữ trong cùng một khối. Các miner tranh đấu để được xác thực block của họ. Và phải mất đến 10 phút để tạo ra một block mới.
Tổng kết
Không giống như các blockchain, Directed Acyclic Graph vẫn chưa được phân cấp hoàn toàn. Do đó, chúng chủ yếu được sử dụng để khởi động mạng và chưa phải là một hệ thống có thể được sử dụng để xây dựng một mạng ổn định. Cá nhân mình hy vọng trong tương lai nó có thể được sử dụng rộng rãi hơn để giải quyết vấn đề mở rộng của blockchain.
Hy vọng qua bài viết trên của DeFiX sẽ giúp ích cho mọi người hiểu rõ hơn về Directed Acyclic Graph.