Memahami Directed Acyclic Graphs: Pendekatan Alternatif untuk Distributed Ledgers

Teknologi Blockchain merevolusi keuangan dengan menawarkan transparansi dan keamanan yang tidak dapat dicapai oleh perbankan tradisional. Namun ekosistem cryptocurrency terus berkembang, dengan arsitektur baru muncul untuk mengatasi keterbatasan bawaan blockchain. Directed acyclic graphs (DAG) mewakili salah satu inovasi tersebut—pendekatan yang secara fundamental berbeda dalam memvalidasi dan mencatat transaksi yang menantang model berbasis blok konvensional.

Bagaimana Teknologi DAG Sebenarnya Bekerja

Untuk memahami apa yang membuat graf asiklik terarah (DAG) berbeda, penting untuk memahami strukturnya. Sistem DAG mengorganisir data sebagai simpul yang saling terhubung daripada blok yang berurutan. Bayangkan sebuah graf di mana setiap simpul ( yang direpresentasikan sebagai sebuah lingkaran ) berisi sebuah transaksi, dan garis-garis arah ( yang menghubungkan simpul-simpul ini hanya dalam satu arah. Aliran unidireksional ini—di mana transaksi merujuk pada yang sebelumnya tetapi tidak pernah kembali—adalah tepatnya asal nama “graf asiklik terarah”.

Mekanisme konsensus dalam jaringan DAG beroperasi dengan cara yang cukup berbeda dari blockchain. Ketika Anda mengajukan transaksi, Anda harus terlebih dahulu memvalidasi dua transaksi sebelumnya )yang disebut “tips”(. Transaksi Anda kemudian menjadi tip baru, menunggu konfirmasi dari peserta berikutnya. Ini menciptakan jaring yang saling terkait di mana setiap entri baru secara bersamaan memperkuat dan memvalidasi seluruh struktur. Jaringan secara progresif berkembang saat pengguna menumpuk transaksi satu sama lain, dengan setiap penambahan memperkuat integritas dari apa yang datang sebelumnya.

Pencegahan pengeluaran ganda bekerja melalui verifikasi jalur. Ketika node mengonfirmasi transaksi yang lebih lama, mereka melacak seluruh riwayat kembali ke transaksi genesis, memverifikasi bahwa saldo tetap mencukupi sepanjang waktu. Setiap upaya untuk membangun di atas jalur yang curang berisiko ditolak sepenuhnya, menciptakan mekanisme pertahanan alami tanpa memerlukan pekerjaan komputasi yang intensif.

Membandingkan Arsitektur DAG dan Blockchain

Meskipun keduanya memiliki fungsi serupa dalam sistem cryptocurrency, dasar teknis mereka berbeda secara signifikan. Block mengumpulkan transaksi menjadi blok-blok terpisah, yang kemudian divalidasi oleh penambang dan ditambahkan ke rantai secara berurutan. DAG, di sisi lain, memproses transaksi secara individu dan terus-menerus, tanpa periode menunggu untuk konfirmasi blok.

Perbedaan arsitektur ini mengalir menjadi variasi kinerja:

Pemrosesan Transaksi: Jaringan Blockchain mengalami bottleneck ketika kapasitas blok terisi. DAG tidak menghadapi kendala tersebut—transaksi masuk ke jaringan secara asinkron, dengan kecepatan yang dibatasi hanya oleh kebutuhan untuk mengonfirmasi transaksi sebelumnya.

Konsumsi Energi: Meskipun beberapa proyek DAG menggunakan proof-of-work, mereka mengkonsumsi energi jauh lebih sedikit dibandingkan dengan jaringan blockchain. Karena tidak ada kompetisi penambangan atau hadiah blok, DAG mencapai konsensus melalui partisipasi pengguna daripada perlombaan komputasi. Jejak karbon menjadi dapat diabaikan jika dibandingkan.

Struktur Biaya: Blockchain mengenakan biaya transaksi untuk mendorong penambang. Sebagian besar jaringan DAG beroperasi dengan biaya minimal atau nol, menjadikannya sangat cocok untuk pembayaran mikro—transaksi di mana biaya blockchain tradisional akan melebihi jumlah pembayaran yang sebenarnya.

Skalabilitas: Tanpa batasan waktu blok, DAG secara teoritis dapat diskalakan tanpa batas selama peserta jaringan terus memvalidasi. Jaringan Blockchain menghadapi batasan skalabilitas yang melekat berdasarkan parameter desain mereka.

Aplikasi Praktis dan Proyek Dunia Nyata

IOTA )Aplikasi Internet of Things(, diluncurkan pada tahun 2016, membuka jalan bagi pendekatan DAG dengan arsitektur Tangle-nya. Proyek ini secara khusus menargetkan skenario yang memerlukan transaksi bervolume tinggi dan nilai rendah di jaringan IoT. Pengguna memvalidasi transaksi dengan mengonfirmasi transaksi lainnya, memastikan desentralisasi penuh tanpa penambang yang ditunjuk. Daya tarik IOTA terletak pada penggabungan penyelesaian cepat dengan biaya nol dan penggunaan energi minimal.

Nano mengambil pendekatan hibrida, menggabungkan prinsip DAG dengan elemen blockchain. Setiap akun mempertahankan blockchainnya sendiri, sementara transaksi terjadi melalui verifikasi berbasis node yang memerlukan konfirmasi dari pengirim dan penerima. Hasilnya mencerminkan efisiensi DAG—transaksi tanpa biaya, instan—sementara menggabungkan model keamanan blockchain.

BlokDAG muncul sebagai peserta lain, menawarkan kemampuan penambangan seluler dan jadwal pemotongan yang berbeda dari siklus empat tahun Bitcoin. Proyek ini menunjukkan eksperimen yang terus berlangsung dengan mekanika DAG dalam lanskap kripto yang lebih luas.

Menimbang Kekuatan DAG Melawan Batasannya

Mengapa DAG Penting:

• Menghilangkan seluruh periode menunggu transaksi
• Menghilangkan persyaratan penambangan dan limbah energi yang terkait
• Memungkinkan pembayaran mikro tanpa biaya yang menghambat
• Secara alami skala saat lebih banyak peserta bergabung
• Memungkinkan pemrosesan transaksi bersamaan tanpa batas

Di Mana DAG Masih Berjuang:

• Banyak protokol DAG mengandalkan node koordinator atau validator eksternal, yang memperkenalkan vektor sentralisasi
• Ekosistem masih belum matang dibandingkan dengan lapisan blockchain seperti solusi Layer-2 Ethereum
• Asumsi keamanan belum diuji di bawah kondisi ekstrem atau skenario adversarial
• Kurangnya adopsi yang luas membuat keberlanjutan jangka panjang tidak pasti
• Mekanisme yang kompleks menghalangi partisipasi pengembang mainstream

Masa Depan Graf Acyclic Terarah

Grafik asiklik terarah mewakili inovasi nyata dalam desain buku besar terdistribusi, namun mereka menempati posisi yang tidak pasti. Alih-alih menggantikan blockchain, mereka berfungsi sebagai solusi khusus untuk kasus penggunaan tertentu—terutama di mana volume transaksi, minimisasi biaya, dan efisiensi energi sangat penting.

Teknologi ini masih berada pada tahap awal, dengan potensi penuhnya yang belum terwujud. Seiring dengan matangnya ruang kripto dan munculnya aplikasi baru, arsitektur DAG mungkin akan menemukan ceruknya tanpa menggantikan peran dasar blockchain. Beberapa tahun ke depan akan mengungkap apakah struktur alternatif ini dapat diskalakan dengan aman atau apakah dominasi blockchain terbukti tidak teratasi.