Hiểu biết về công nghệ DAG: Cách mà đồ thị trực tiếp không tuần hoàn thách thức kiến trúc Blockchain truyền thống

Ngành công nghiệp tiền điện tử đã trải qua sự đổi mới công nghệ nhanh chóng kể từ khi Bitcoin ra đời. Trong khi blockchain vẫn là cơ sở hạ tầng thống trị, một công nghệ song song đã nhận được sự chú ý: đồ thị có định hướng không tuần hoàn (DAG). Thường được gọi là “kẻ giết blockchain” bởi các tín đồ, công nghệ DAG cung cấp một cách tiếp cận hoàn toàn khác đối với các hệ thống sổ cái phân tán. Thay vì thay thế blockchain một cách triệt để, DAG tự trình bày như một sự thay thế hấp dẫn cho các trường hợp sử dụng và ứng dụng cụ thể.

Kiến trúc cốt lõi: Cách mà DAG khác với các cấu trúc Blockchain

Về cơ bản, một đồ thị có định hướng không tuần hoàn hoạt động dựa trên một nguyên tắc mô hình hóa dữ liệu hoàn toàn khác với blockchain truyền thống. Thay vì nhóm các giao dịch thành các khối, cấu trúc DAG tổ chức các giao dịch dưới dạng các nút liên kết với nhau tạo thành một mẫu đồ thị. Công nghệ này có tên gọi từ hai đặc điểm chính: “định hướng” (giao dịch chỉ chảy theo một hướng duy nhất) và “không tuần hoàn” (các nút không bao giờ quay lại chính nó, ngăn chặn các phụ thuộc vòng tròn).

Về mặt thực tiễn, điều này có nghĩa là mỗi vòng tròn (đỉnh) trong một DAG đại diện cho một giao dịch đang chờ xác nhận từ mạng. Các đường (cạnh) kết nối các đỉnh này chỉ ra thứ tự thời gian và chuỗi phê duyệt. Kiến trúc dựa trên đồ thị này loại bỏ nhu cầu về việc thợ mỏ tạo và xác thực các khối, thay đổi cơ bản cách mà sự đồng thuận được đạt được trong mạng.

Cách thức xử lý giao dịch DAG hoạt động trong thực tế

Cơ chế của công nghệ DAG cho thấy tại sao nó mang lại những đặc điểm hiệu suất khác biệt so với các hệ thống blockchain. Khi một người dùng khởi tạo một giao dịch, họ phải xác nhận một hoặc nhiều giao dịch chưa được xác nhận trước đó—được gọi là “tips.” Quy trình xác nhận này yêu cầu người dùng xác thực toàn bộ lịch sử giao dịch trở lại giao dịch khởi đầu, đảm bảo số dư đủ và tính hợp pháp của giao dịch.

Khi một người dùng xác nhận các giao dịch trước đó, giao dịch của chính họ trở thành đầu mút mới, chờ người dùng tiếp theo xác nhận. Điều này tạo ra một hiệu ứng lớp liên tục, trong đó toàn bộ mạng lưới tham gia vào sự đồng thuận. Hệ thống ngăn chặn việc chi tiêu gấp đôi bằng cách yêu cầu các nút xác minh toàn bộ đường đi của các giao dịch, từ chối bất kỳ giao dịch nào được xây dựng trên các lịch sử không hợp lệ hoặc những giao dịch có quỹ không đủ từ các giao dịch trước.

So sánh hiệu suất: DAG so với công nghệ Blockchain

Những lợi thế thực tiễn của cấu trúc đồ thị DAG trở nên rõ ràng khi xem xét thông số thông lượng giao dịch và hiệu quả. Các mạng blockchain gặp phải những hạn chế vốn có do khoảng thời gian tạo khối và yêu cầu khai thác. Ngược lại, các hệ thống DAG xử lý giao dịch một cách không đồng bộ, cho phép gửi đồng thời không giới hạn miễn là người dùng xác nhận các giao dịch trước đó.

Tiêu thụ năng lượng đại diện cho một sự khác biệt rõ rệt khác. Trong khi các blockchain proof-of-work yêu cầu sức mạnh tính toán đáng kể, các mạng dựa trên DAG đạt được bảo mật chỉ thông qua việc xác minh giao dịch, tiêu tốn một phần nhỏ năng lượng. Thêm vào đó, cấu trúc phí giao dịch khác biệt đáng kể—các hệ thống DAG thường áp đặt phí tối thiểu hoặc không có phí, trong khi các giao dịch vi mô trên blockchain thường phát sinh chi phí vượt quá giá trị giao dịch.

Các ứng dụng DAG trong thực tế trong tiền điện tử

Nhiều dự án đã cam kết sử dụng công nghệ DAG bất chấp sự thống trị của thị trường blockchain. IOTA (MIOTA), ra mắt vào năm 2016, đã tiên phong trong cách tiếp cận DAG với cấu trúc Tangle của nó—một mạng lưới các nút liên kết với nhau được thiết kế cho các ứng dụng Internet vạn vật. Nền tảng nhấn mạnh việc thanh toán nhanh, không phí giao dịch và hoàn toàn phi tập trung thông qua sự tham gia của mạng lưới toàn cầu trong các cơ chế đồng thuận.

Nano (XNO) áp dụng cách tiếp cận kết hợp, kết hợp các yếu tố của DAG với kiến trúc blockchain. Mỗi người dùng duy trì blockchain riêng tư của họ (ví của họ), trong khi mạng sử dụng các nguyên tắc DAG để xác thực giao dịch. Cấu trúc kép này cho phép Nano cung cấp các giao dịch không phí và tốc độ xuất sắc trong khi vẫn duy trì các thuộc tính bảo mật.

BlockDAG (BDAG) đại diện cho một triển khai khác, cung cấp việc khai thác tiết kiệm năng lượng thông qua các thiết bị chuyên dụng và ứng dụng di động. Dự án phân biệt bản thân thông qua lịch trình halving hàng tháng so với chu kỳ bốn năm của Bitcoin, có khả năng ảnh hưởng đến kinh tế và động lực cung cấp token trong dài hạn.

Đánh giá sức mạnh và hạn chế hiện tại của DAG

Công nghệ DAG mang lại những lợi thế hấp dẫn trong các lĩnh vực cụ thể. Việc không có ràng buộc về thời gian khối cho phép xử lý giao dịch ngay lập tức mà không có thời gian chờ đợi nhân tạo. Phí giao dịch bằng không hoặc gần bằng không khiến DAG trở nên lý tưởng cho hạ tầng thanh toán vi mô, nơi mà phí blockchain truyền thống trở nên tốn kém cản trở. Việc loại bỏ khai thác tiêu tốn năng lượng giảm thiểu tác động đến môi trường trong khi vẫn duy trì an ninh mạng thông qua xác minh phân tán.

Tuy nhiên, các hệ thống DAG đối mặt với những thách thức đáng kể ngăn cản việc áp dụng chính thống. Tính phi tập trung vẫn là vấn đề—nhiều giao thức DAG kết hợp các thành phần tập trung, thường được biện minh là các biện pháp khởi động mạng tạm thời. Những điểm tập trung này có thể khiến các mạng dễ bị tấn công và làm suy yếu các nguyên tắc triết lý cơ bản của việc áp dụng tiền điện tử.

Hơn nữa, công nghệ DAG thiếu khả năng mở rộng đã được chứng minh ở quy mô sản xuất so với các giải pháp blockchain lớp hai đã được thiết lập. Mặc dù đã phát triển trong nhiều năm, việc áp dụng vẫn còn hạn chế so với các giao thức mới nổi khác. Công nghệ này vẫn đang hoạt động ở giai đoạn thử nghiệm với nhiều câu hỏi kiến trúc vẫn chưa được giải quyết.

Con Đường Tiến Tới Công Nghệ DAG

Công nghệ đồ thị có định hướng không tuần hoàn đại diện cho một đổi mới hợp pháp trong các hệ thống sổ cái phân tán, mặc dù không phải là “kẻ giết blockchain” như một số người ủng hộ tuyên bố. Cấu trúc đồ thị DAG mang lại những lợi ích đo lường được—giao dịch nhanh hơn, phí thấp hơn và tiêu thụ năng lượng tối thiểu—khiến chúng trở nên giá trị cho một số ứng dụng nhất định.

Tuy nhiên, những lợi thế này đi kèm với những thách thức chưa được giải quyết. Sự phân cấp hoàn toàn vẫn còn khó đạt được, và tính khả thi trong thế giới thực ở quy mô lớn vẫn cần được xác minh. Thay vì thay thế, DAG hoạt động tốt nhất như một công cụ chuyên biệt giải quyết các giới hạn của blockchain trong những kịch bản cụ thể: thanh toán vi mô, xác minh dữ liệu IoT, và các ứng dụng tiết kiệm năng lượng.

Khi không gian tiền điện tử trưởng thành, cả hai công nghệ có khả năng sẽ cùng tồn tại, mỗi công nghệ phục vụ các tiêu chí tối ưu hóa khác nhau. Tiềm năng của DAG vẫn còn đáng kể, nhưng việc hiện thực hóa tiềm năng này đòi hỏi phải giải quyết các thách thức về phân quyền và chứng minh hiệu suất bền vững trong điều kiện sản xuất. Hướng đi cuối cùng của công nghệ sẽ phụ thuộc ít hơn vào những lợi thế lý thuyết và nhiều hơn vào sự thành công trong việc triển khai thực tế của các dự án như IOTA, Nano và BlockDAG khi họ điều hướng những ràng buộc trong thế giới thực và nhu cầu của người dùng.