Wat is een directed acyclic graph (DAG)?

Sinds de blockchain is uitgevonden, is het duidelijk geworden dat de technologie talloze voordelen biedt ten opzichte van de technologie die bij traditioneel bankieren wordt gebruikt. Hoewel het lang duurde, begonnen financiële instellingen er eindelijk aandacht aan te besteden. Maar blockchaintechnologie is niet de enige evolutionaire technologie die uit fintech is voortgekomen.

Veel mensen in de cryptowereld zien directed acyclic graph (DAG) als een andere revolutionaire technologie. Hoewel velen dit associëren met de blockchain, is DAG-technologie een eigen, aparte oplossing. Sommigen beschouwen het zelfs als een alternatief voor de blockchain. In deze gids wordt uitgelegd uit wat DAG is, hoe het werkt en hoe het zich verhoudt tot blockchaintechnologie.

TL;DR

• DAG-technologie is sneller en schaalbaarder dan blockchain. Dit komt omdat er geen blokken hoeven te worden gemaakt en gemined.

• In tegenstelling tot blockchains structureren DAG's transacties als verbonden nodes om de efficiëntie te verbeteren en het energieverbruik te verminderen.

• Ook hebben DAG's in tegenstelling tot blockchain lage of geen transactiekosten, waardoor ze geschikt zijn voor microbetalingen.

• Hoewel DAG-technologie veelbelovend is, is het niet bedoeld om de blockchain te vervangen, maar om een alternatief te bieden voor projecten.

• Ondanks de voordelen staan DAG's voor uitdagingen, waaronder problemen met centralisatie, en moeten ze nog bewijzen dat ze blockchaintechnologie volledig kunnen vervangen

DAG versus blockchaintechnologie

Een directed acyclic graph, of DAG, is een hulpmiddel voor datamodellering of -structurering die sommige cryptocurrency’s gebruiken in plaats van een blockchain. DAG wordt vaak een ‘blockchain killer’ genoemd, omdat sommigen geloven dat deze technologie de blockchain zou kunnen vervangen. Of dit daadwerkelijk zal gebeuren, valt nog te bezien. Blockchaintechnologie is momenteel de belangrijkste technologie die in de crypto-industrie wordt gebruikt.

DAG-architectuur

De DAG-architectuur is gebaseerd op cirkels en lijnen. Elke cirkel (vertex) vertegenwoordigt activiteiten die aan het netwerk moeten worden toegevoegd. Elke lijn (edge) vertegenwoordigt de volgorde waarin transacties worden goedgekeurd. De lijnen gaan ook maar in één richting. Dit is waar de naam directed acyclic graph vandaan komt. DAG's zijn directed, omdat ze maar in één richting gaan. Ze zijn ook acyclic, omdat de vertices niet teruglopen naar zichzelf.

Deze datastructuur wordt over het algemeen gebruikt voor datamodellering, omdat gebruikers de relaties tussen meerdere variabelen kunnen observeren. Onderzoekers kunnen ook bepalen hoe de variabelen elkaar beïnvloeden. Bij crypto kunnen ze projecten helpen om consensus te bereiken in een gedistribueerd cryptonetwerk.

Het is ook belangrijk om op te merken dat transacties niet in blokken worden verzameld, maar bovenop elkaar worden gebouwd. Dit verbetert de transactiesnelheid aanzienlijk in vergelijking met de blockchain.

Wat is het verschil tussen een DAG en een blockchain?

DAG's en blockchain spelen meestal dezelfde rol in de crypto-industrie. Maar er zijn verschillen tussen de twee technologieën. DAG's maken bijvoorbeeld geen blokken, zoals blockchains dat doen. Ze bouwen transacties bovenop eerdere transacties, zoals hierboven vermeld.

DAG's zijn ook opgebouwd uit cirkels en lijnen in plaats van blokken. Daarom zien blockchains eruit als een keten van blokken, terwijl DAG's eruit zien als grafieken.

Hoe werkt DAG-technologie?

Om uit te leggen hoe DAG-technologie werkt, hoeven we alleen maar de hierboven uitgelegde punten samen te vatten. Zoals gezegd bestaan DAG-gebaseerde systemen uit cirkels en lijnen. Elke cirkel (of vertex) vertegenwoordigt een transactie en transacties worden bovenop elkaar gebouwd.

Als een gebruiker een transactie wil doen, moet hij een transactie bevestigen die vóór de zijne is ingediend. Transacties die vóór jouw transactie zijn uitgevoerd, worden ‘tips’ genoemd. Tips zijn onbevestigde transacties, maar om je eigen transactie in te dienen, moet je eerst de tips bevestigen. Dan wordt jouw transactie de nieuwe tip. Deze moet wachten op bevestiging van iemand anders, zodat zij hun eigen transactie kunnen uitvoeren. Op deze manier bouwt de community laag na laag transacties op en blijft het systeem groeien.

De DAG-technologie heeft ook een systeem dat dubbele uitgaven voorkomt. Wanneer nodes oudere transacties bevestigen, beoordelen ze het hele pad terug naar de eerste transactie. Op die manier kunnen ze bevestigen dat het saldo voldoende is en dat alles in orde is.

Gebruikers die op een ongeldig pad bouwen, lopen het risico dat hun eigen transacties worden genegeerd. Zelfs als hun transactie geldig is, kan deze nog steeds worden genegeerd als het saldo niet klopt vanwege eerdere transacties. Dit zal alleen het geval zijn als eerdere transacties niet geldig waren.

Waar wordt DAG voor gebruikt?

DAG's worden voornamelijk gebruikt om transacties efficiënter te verwerken dan blockchain. Omdat er geen blokken zijn, zijn er geen wachttijden verbonden aan de transactie. Hierdoor kunnen gebruikers zoveel transacties indienen als ze maar willen. Ze moeten eerst de oude bevestigen voordat ze verder gaan naar de nieuwe.

DAG's zijn ook energiezuinig omdat ze niet afhankelijk zijn van traditionele mining. Blockchains die het PoW-consensusalgoritme gebruiken, hebben veel energie nodig. Cryptocurrency’s die DAG's gebruiken hebben nog steeds het PoW-consensusalgoritme nodig, maar verbruiken slechts een fractie van de energie.

DAG's kunnen ook erg handig zijn voor het verwerken van microbetalingen. Als gedistribueerd grootboek kunnen blockchains moeite hebben met microbetalingen, en transactiekosten zijn vaak veel hoger dan de betaling zelf. Bij DAG's zijn er geen verwerkingskosten, alleen een kleine nodevergoeding. Zelfs als er overbelasting op het netwerk is, stijgt deze vergoeding niet.

Welke cryptocurrency's gebruiken DAG?

Hoewel veel mensen geloven dat DAG's efficiënter zijn dan blockchain, gebruikt slechts een handvol projecten ze nog steeds. Een voorbeeld hiervan is IOTA: een project waarvan de naam een acroniem is voor Internet of Things Application.

IOTA (MIOTA) is gelanceerd in 2016 en werd bekend vanwege snelle transactiesnelheden, schaalbaarheid, beveiliging, privacy en data-integriteit. Het gebruikt nodes en tangles, combinaties van meerdere nodes die worden gebruikt om transacties te valideren. Om hun transactie goedgekeurd te krijgen, moeten gebruikers twee andere transacties verifiëren. Alle gebruikers zijn dus betrokken bij het consensusalgoritme. Zo is het netwerk volledig gedecentraliseerd.

Een ander project dat DAG's gebruikt in plaats van blockchain is Nano.

Nano is geen puur DAG-project, maar combineert DAG- en blockchaintechnologie. Alle gegevens worden verzonden en ontvangen via nodes, en elke gebruiker heeft zijn eigen wallet. Dat is waar de blockchain om de hoek komt kijken. Bij het uitvoeren van transacties moeten zowel de afzender als de ontvanger de betaling verifiëren. Nano staat ook bekend om zijn snelle transactiesnelheden, schaalbaarheid, beveiliging, privacy en geen transactiekosten.

BlockDAG gebruikt ook DAG's. Het project biedt energiezuinige rigs en een mobiele app om BDAG te minen. In tegenstelling tot Bitcoin, die elke vier jaar wordt gehalveerd, wordt BDAG elke 12 maanden gehalveerd.

Voordelen en nadelen van DAG

Net als blockchain heeft DAG zijn eigen voordelen en nadelen. Bijvoorbeeld:

Voordelen van DAG

• Snelheid: DAG's zijn niet gebonden aan bloktijden, dus iedereen kan op elk moment een transactie uitvoeren. Er is geen limiet aan het aantal transacties, alleen de verplichting om eerdere transacties te bevestigen.

• Geen kosten: Omdat er geen mining is, zijn er ook geen kosten die als beloning voor miners dienen. Sommige DAG's vragen wel een kleine vergoeding voor speciale soorten nodes. Lage of geen kosten zijn vooral handig voor microtransacties.

• Geen mining: DAGs gebruiken geen PoW-consensusalgoritme zoals blockchain dat doet. Daardoor verbruiken ze minder energie en is hun CO2-voetafdruk minimaal.

• Schaalbaarheid: Zonder bloktijden zijn er geen lange wachttijden, waardoor DAGs geen last hebben van schaalbaarheidsproblemen.

Nadelen van DAG

• Decentralisatieproblemen: Sommige protocollen die DAG’s gebruiken, hebben bepaalde elementen van centralisatie. Veel mensen accepteren dit als een tijdelijke oplossing om het netwerk op te starten. Maar DAG's moeten nog de fase bereiken waarin ze kunnen floreren zonder tussenkomst van externe partijen. Zonder deze interventies zouden ze vatbaar kunnen zijn voor aanvallen.

• Nog niet op grote schaal getest: Hoewel DAG al een paar jaar bestaat, heeft het nog niet dezelfde snelle adoptie gezien als andere blockchainprotocollen, zoals Layer-2-oplossingen.

Tot slot

Directed Acyclic Graphs (DAGs) zijn een interessante technologie met veel potentie. Ze bieden voordelen zoals lagere kosten en betere schaalbaarheid dan blockchain, maar zijn nog relatief onderontwikkeld. Tegelijkertijd hebben DAGs tekortkomingen die ze ervan weerhouden om echt de concurrentie met blockchain aan te gaan.

De technologie wordt nog als jong beschouwd, en de beperkingen en mogelijkheden ervan zijn nog grotendeels onontdekt. Toch zien de voordelen er veelbelovend uit, en veel mensen in de cryptowereld zijn benieuwd hoe de technologie zich zal ontwikkelen naarmate er nieuwe toepassingen opduiken.