Los Gráficos Acíclicos Dirigidos (DAGs) son el nuevo tema candente en la industria de la criptomoneda y la cadena de bloques. Su objetivo es resolver la descentralización de manera diferente al ofrecer transacciones gratuitas y rápidas.

La tecnología blockchain tiene ahora una década. Su inicio dio inicio a la revolución descentralizada, dando a luz a muchas otras tecnologías de registro distribuido (DLT) notables. Estos DLT son únicos ya que intentan resolver las desventajas de la cadena de bloques.

Ahora puedes encontrar muchas tecnologías emocionantes de contabilidad distribuida, como R3 Corda, Hashgraph e Iota Tangle. De estos tres DLT populares, Iota y Hashgraph utilizan Grafos Acíclicos Dirigidos (DAGs).

¿Qué es DAG en Ciencias de la Computación?

En informática, DAG es un grafo con vértices y aristas. El grafo es dirigido y cada nodo está conectado al otro. Es una estructura de datos útil que permite a los informáticos y matemáticos modelar la conectividad, probabilidad y causalidad.

Otro aspecto importante es su característica acíclica, lo que significa que el grafo no es un circuito/ciclo completo. Esto significa que no podrás visitar el mismo nodo dos veces. DAG también inhibe el orden topológico donde el valor del nodo de inicio es menor que el valor del nodo final.

¿Qué es DAG en criptomonedas y blockchain?

DAG también es útil en criptomonedas o en el diseño de otras tecnologías de contabilidad distribuida (DLT). Esto se debe a que son más rápidas en comparación con el enfoque tradicional de la cadena de bloques.

En un blockchain, los bloques se crean y se conectan para almacenar y recuperar información. Sin embargo, DAG utiliza vértices y aristas. Esto significa que los vértices almacenan transacciones de criptomonedas o blockchain. Como DAG es topológico, los vértices registrados se encuentran uno sobre el otro.

Las criptomonedas o DLT impulsadas por DAG pueden funcionar con Prueba de trabajo (PoW) o sin ella. La posibilidad de hacer que la tecnología de contabilidad distribuida funcione sin minería significa un enfoque más rápido y eficiente en términos energéticos, especialmente en comparación con soluciones de blockchain tradicionales como Ethereum.

Además, DAG también aporta eficiencia en el almacenamiento de datos y ya se considera como un sustituto de blockchain para pagos en línea y transacciones.

Por último, la creación de nodos/vértices DAG hace que el proceso de transacción sea instantáneo. En resumen, los DAGs aportan una mejor estabilidad y escalabilidad a la red.

¿Cómo funciona el DAG?

DAG en criptomonedas funciona almacenando información en vértices (nodos). Aquí la estructura de los nodos representa información de transacciones. Como no hay idea de "bloques" en juego, la minería no es necesaria para crear, verificar y extender la cadena de bloques. Con DAG, las transacciones se escriben al instante en vértices construidos uno sobre otro.

La criptomoneda impulsada por DAG utiliza la prueba de trabajo (POW) u otros algoritmos de consenso para validar transacciones y garantizar algún tipo de consenso.

Vamos a pasar por un ejemplo para entenderlo mejor.

John, un comerciante, realizó una nueva transacción al transferir criptomonedas impulsadas por DAG a otra persona, Sly. A medida que nace una nueva transacción, el DAG debe verificarla haciendo referencia a una anterior. La referencia se hace para varias transacciones para garantizar una prueba sólida de la transacción.

Los algoritmos de consenso en criptomonedas o DLT impulsados por DAG se basan en consejos para determinar qué nodo verifica la transacción. Por lo tanto, un nodo puede tener un peso significativo en la verificación de la transacción, y la selección se realiza en función de su peso acumulado (número de confirmaciones).

Las transacciones de John permanecen sin confirmar hasta que sean referenciadas por John mismo o por alguien más que construya encima de la transacción de John. En la práctica, sólo los nodos con mayor peso probablemente seguirán verificando transacciones para garantizar un crecimiento adecuado de la red.

¿Cómo detiene DAG el doble gasto?

Por último, los nodos DAG son capaces de detectar el doble gasto. Verifica transacciones antiguas y busca el saldo suficiente del remitente, incluso retrocediendo hasta la primera transacción DAG del remitente. Si el remitente no tiene saldo suficiente, rechaza la transacción. DAG solo necesita verificar un camino, incluso cuando existen múltiples caminos. En contraste, la protección contra el doble gasto de la cadena de bloques es adecuada pero puede costar mucho más (en términos de energía y tiempo) que los DAG.

Para ver visualmente cómo se ve DAG, vea la imagen a continuación.

El algoritmo de DAG siempre prefiere un nodo con un peso acumulado alto para superar el problema de múltiples ramas que no son conscientes entre sí. De esta manera, las transacciones más recientes están en su mayoría conectadas a través de la punta y siempre harán referencia a transacciones más antiguas con fines de verificación. El enfoque selectivo también descarta caminos más débiles y los elimina a medida que la red crece.

Si observamos la cadena de bloques, las transacciones se consideran como "gastadas" después de seis confirmaciones para garantizar la confianza en el sistema.

En resumen, DAG hace lo siguiente:

• Seleccionar nodos con peso acumulado pesado.
• Siga el camino de la transacción anterior para asegurarse de que las propinas no se estén gastando dos veces y tengan un saldo suficiente para gastar.
• Agregue la transacción a la red una vez satisfecho.

DAG DLT Casos de Uso

Iota Tangle

Iota implementa Tangle, un algoritmo de consenso DAG. Sigue una regla simple de validación al conectarse a dos transacciones anteriores. Este enfoque es beneficioso ya que fortalece la red con cada transacción añadida. Además, no requiere minería para llegar a un consenso.

Para detener el doble gasto, contiene transacciones que no son 1/3 de la transacción. De esta manera, nadie puede tomar el control de toda la cadena y hacer un doble gasto.

Sin embargo, el Tangle de IoTa no es verdaderamente descentralizado ya que utiliza un nodo centralizado, "El Coordinador". No obstante, ayuda a toda la red supervisando las transacciones y asegurando que no se produzcan conflictos.

Hedera Hashgraph

Hedera Hashgraph es una tecnología de contabilidad distribuida empresarial pública. Utiliza un enfoque diferente al utilizar DAG en lugar de una cadena de bloques. Al igual que Iota Tangle, tampoco es genuinamente descentralizado. En cambio, un consejo global de líderes empresariales, que incluye a Google, Boeing y Deutsche Telekom, lo supervisa.

Bajo el capó, Hashgraph utiliza el protocolo Gossip. En este protocolo, los nodos comparten información y llegan a un consenso para aprobar transacciones. Se añade un rastro de auditoría al libro mayor distribuido con cada transacción agregada.

Casos de uso de cripto DAG

Obyte

Obyte es una criptomoneda popular que utiliza un libro mayor basado en DAG. Funciona sin intermediarios para crear un proceso de transacción sin intermediarios. Sin embargo, utiliza un sistema validador para proteger la red contra el doble gasto.

Nano

Nano es una plataforma descentralizada sin comisiones que utiliza Gráfico Acíclico Dirigido conocido como la rejilla de bloques. La red es rápida y no tiene tarifas asociadas. Su arquitectura es una combinación de blockchain y DAG y, por lo tanto, proporciona descentralización de serie.

DAG vs. Blockchain

DAG y Blockchain son enfoques fundamentalmente diferentes. Sin embargo, ambos entran en la categoría de tecnologías de contabilidad distribuida. Para comprender mejor, veamos sus diferencias a continuación.

Estructura

El enfoque de la cadena de bloques consiste en una estructura de red formada por nodos que se conectan a través de una cadena de bloques. Este orden cronológico es inalterable. Además, las transacciones se agrupan en bloques con validaciones almacenadas en ellos. Cuando se producen nuevas transacciones, se añaden a un bloque y se adjuntan al bloque anterior con fines de validación.

Por otro lado, DAG sigue un enfoque topológico donde cada nodo representa una transacción. La cadena de nodos actúa como una forma de hacer referencia a transacciones anteriores y evitar el doble gasto. La estructura de árbol puede tener múltiples caminos. Sin embargo, las nuevas transacciones solo requieren un camino de trazado para ser validadas.

Consenso

DLT basada en blockchain depende en gran medida de la Prueba de Trabajo. Necesita que los nodos participantes realicen minería, que es un proceso intensivo en computación y voraz de recursos. Los mineros que participan reciben premios por validar transacciones.

El enfoque de DAG es validar cada transacción por separado. Utiliza las transacciones anteriores como conocimiento de validación. Los validadores y mineros participan. Además, las transacciones son en su mayoría gratuitas.

Pros y contras de DAG

En esta sección, echaremos un vistazo más de cerca a los pros y los contras de DAG.

Profesionales de DAG

• DAG es rápido, considerando que no requiere mineros para agregar vértices. Además, el enfoque topológico de DAG permite una forma rápida de verificar rutas de transacciones antiguas para detener el doble gasto.
• Los DAG no utilizan minería, lo que los hace respetuosos con el medio ambiente.
• Debido a la ausencia de mineros, DAG tiene tarifas mínimas o cero asociadas para la verificación de transacciones.
• Los DAG son altamente escalables y pueden procesar muchas más transacciones por segundo que las redes de blockchain tradicionales.

Cons DAG

• La idea detrás de DAG es hacerlo semi descentralizado y no genuinamente descentralizado. La mayoría de los protocolos DAG son de naturaleza centralizada.

Reflexiones Finales

El Gráfico Acíclico Dirigido (DAG) es una excelente alternativa a blockchain. Resuelve problemas clave asociados con blockchain, ofreciendo una forma rápida pero efectiva de ofrecer tecnología de libro mayor distribuido. Sin embargo, no es completamente descentralizado. Depende de un consejo o nodo centralizado para supervisar las transacciones y conflictos y mantener todo bajo las reglas.