مفهوم DAG(directed acyclic graph) برای اولین بار توسط Demian Lerner در سال 2015 معرفی شد. او این مفهوم را در paper مربوط به کریپتوکارنسی DAG تعریف کرده است. تکنولوژی DAG سیستم جایگزینی ست که به کریپتوکارنسی ها اجازه میدهد که بدون نیاز به بلوک ها و ماینرها مشابه با تکنولوژی بلاک چین عمل کنند.

DAG یک گراف جهت دار محدود است که سیکل های جهت دار ندارد. این گراف شامل تعداد محدودی لبه و رگه است که هر لبه از یک راس تا راس دیگر بدون اجباری نسبت به شروع کردن از راس خاص یا تبعیت کردن از ترتیب جهت دار یا ثابتی از لبه ها کشیده میشود و حلقه ای درست میکند تا به راس آغازین بازگردد.

بهتر است تا برای درک بهتر مکانیسم DAG به مثال زیر توجه کنید:

یکی از کارهای سخت و زمانبر معلمان نمره دادن به دانش آموزان و تصحیح تکالیف و امتحان های آنهاست. معلمی را فرض کنید که 5 کلاس داشته باشد، 5 کلاس درس یعنی چیزی حدود 150 دانش آموز و 300 برگه تکلیف و امتحان در هفته! که علاوه بر سختی نمره دادن زمان بسیار زیادی را از معلم میگیرد. یک معلم باهوش میتواند از دانش آموزان کلاس های متفاوت خود برای این کار استفاده کند و فقط خودش ناظر بر عملکرد نمره دهی دانش آموزان باشد. به این صورت که هر دانش آموز جدید برگه های دانش آموز کلاس قبل را بررسی میکند و به آن نمره میدهد . معلم فقط نظارت میکند که دانش آموزان این کار را عادلانه انجام دهند.

DAG خیلی مشابه به همین روش نمره دهی توسط دانش آموزان است. به جای داشتن موسسات ماینینگ بزرگ جهت تایید تراکنش ها از طریق مکانیسم PoW، DAG خود افرادی را که تراکنش انجام داده اند به کار گرفته است تا تراکنش های یکدیگر را تایید کنند. در واقع DAG یک سیستمِ تاییدِ همنوعانِ توزیع شده است. هر چه تراکنش های جدید بر روی شبکه DAG بیشتر باشد، تراکنش های در دسترس برای تایید نیز افزایش می یابند که این خود به معنای ارتقا سطح قیاس پذیری این مکانیسم است.

جا دارد به این سوال پاسخ بدهیم که چرا DAG بهتر از بلاک چین مرسوم است؟

البته باید گفت که شکی در این نیست که بلاک چین یکی از تکنولوژی های بسیاربدیع و خلاقانه است و پتانسیل های بسیاری نیز دارد، اما این نکته را نیز باید در نظر گرفت که بلاک چین پاسخی برای تمام مشکلات جهان نیست. هر تکنولوژی ای سهمی از محدودیت ها را با خود به همراه دارد و در این نقوله فرقی بیت بلاک چین و دیگران نیست. در ادامه بخشی از محدودیت های بلاک چین را بیان میکنم:

قیاس پذیری :

تکنولوژی بلاک چین و استفاده از تائیدیه بلاک ها موجب مشکلاتی در زمینه قیاس پذیری این تکنولوژی شده است. اگر چه انشعاب هایی بر روی بلاک چین بیت کوین مثل BCH، SegWit2x و غیره به منظور حل این مشکل جدا شدند اما در واقع این مشکل همچنان حل نشده است و افزایش خطا در تراکنش ها نیز قابل مشاهده است در کنار آم هزینه های تراکنش بالا و زمان تراکنش طولانی نیز از سایر مشکلاتی ست که قیاس پذیری این تکنولوژی را کاهش میدهد.

قیاس پذیری سخت افزاری:

با افزایش محبوبیت بلاک چین و کریپتوکارنسی ها، قیمت سخت افزار در حال افزایش است، همچنین هزینه ورود به ماینینگ نیز در حال افزایش است که نتیجه آن متمرکز شدن این تکنولوژی در دست صاحبان ثروت است.

سرعت:

سرعت یکی از معضلات مشترک و متداول همه سیستم هایی است که بر مبنای بلاک چین کار میکنند. هدف اصلی باید این باشد که سیستم توانایی مدیریت همه حجم تراکنش ها را بدون مسدود کردن آنها داشته باشد.

مکانیسم اجماع PoW:

کریپتوکارنسی های مرسوم متمرکز شدن سریعی را تجربه کرده اند که در نتیجه آن افراد خاصی درون شبکه قدرتمند میشوند و میتوانند از سیستم بهره ببرند. این معضل خصوصا در مورد بیت کوین مشهود است.

مشکل در حوزه توسعه و توسعه دهنده ها:

پروتکل های مختلف نیازمند این هستند که مهندسان زبان کدنویسی جدیدی را یاد بگیرند، مثل Solidity برای اتریوم و یا Ivy برای بیت کوین. بسیاری از توسعه دهنده ها تمایلی به یاد گرفتن زبان جدید ندارند وقتی که سال های زیادی را صرف یاد گرفتن زبان کدنویسی دیگری کرده اند.

البته بسیار واضح است که فضاهای بسیاری برای ارتقاء بلاک چین مرسوم وجود دارد، اما باید به این توجه داشت که DAG چه تفاوتی با بلاک چین مرسوم دارد و مزایای آن در رقابت با بلاک چین مرسوم چیست؟ برای بیان راحت تر این موضوع از مثال دیگری استفاده میکنم و آن مثال "مهمانی" است. در بسیاری از بلاک چین های مرسوم این گونه است که برگزار کننده مهمانی (که بذارید ساتوشی صداش کنیم) خوردنی ها و نوشیدنی ها (منابع) را برای مهمانی فراهم میکند. وقتی مهمان ها بیایند و تعداد آنها هم زیاد باشد، نسبتی از خوراکی و نوشیدنی که به هر نفر میرسد کوچک و محدود خواهد بود و در نهایت پس از گذشت مدت زمانی همه چیز تمام خواهد شد و مهمانی ساتوشی هم به پایان خواهد رسید. اما DAG مشابه با "پارتی قابلمه" است که هر کسی که به مهمانی می آید خوراکی و نوشیدنی دلخواه خودش را نیز با خودش می آورد و فقط دور هم مشغول خوشگذرانی میشوند. با اضافه شدن هر مهمان به مهمانی (گره های شبکه) منابع برای استفاده نیز بیشتر میشود و مهمانی نیز ادامه می یابد. این ذات مفهومی به نام DAG است که میتواند موید مقیاس پذیری آن نیز باشد.