¿Qué es un Grafo Acíclico Dirigido y cómo funciona?

Después de que surgiera la industria de las criptomonedas y los comerciantes e inversores comenzaran a entrar en el sector, pronto quedó claro que las monedas digitales no se parecen a ningún otro activo. Al no contar con activos del mundo real que las respalden y les den valor, eran altamente volátiles. Sin embargo, también ofrecían transacciones extremadamente rápidas y baratas en cualquier parte del mundo.

Durante un tiempo, incluso ofrecían anonimato, hasta que se inventaron los exploradores de bloques y los intercambios centralizados comenzaron a realizar el procedimiento KYC para identificar a los usuarios y protegerse. Pero, con todo lo bueno y lo malo mezclado, lo bueno —que representa el potencial de ganar y resolver varios problemas reales con cripto y blockchain— prevaleció, y la gente empezó a entrar en la industria.

Con un número creciente de usuarios, el sector cripto comenzó a desarrollar estrategias de comercio e inversión, lo que eventualmente generó la necesidad de herramientas de trading, inversión y pago. Por supuesto, se tuvieron que crear algunos productos para resolver algunos de los problemas que persisten en el sector cripto hasta hoy. Esto dio lugar a la creación de varias soluciones, no todas lo suficientemente buenas como para triunfar o mantenerse. Sin embargo, algunas lo lograron y siguen utilizándose hasta la fecha. Algunas fueron importadas de las finanzas tradicionales, mientras que otras se desarrollaron específicamente para cripto.

Entre ellas se encuentra el Grafo Acíclico Dirigido (DAG), que es precisamente lo que vamos a discutir hoy, y ayudar a los nuevos miembros de la industria cripto a comprender qué es, cómo funciona y qué hace.

¿Qué es un Grafo Acíclico Dirigido?

Un grafo acíclico dirigido es una herramienta de modelado o estructuración de datos que se utiliza típicamente en el sector de las criptomonedas. Es diferente de la propia blockchain, ya que la blockchain está compuesta por bloques, mientras que el DAG tiene vértices y aristas.

Así, los pagos cripto realizados en él se registran como vértices, y luego se apilan unos sobre otros. Sin embargo, todavía comparte algunas similitudes con la tecnología blockchain, como el hecho de que las transacciones también se envían a través de nodos, y el proceso requiere tareas de Prueba de Trabajo (PoW), lo que significa que el software debe resolver esas tareas para que el procesamiento tenga lugar. No obstante, es diferente de lo que se ve en la blockchain, como discutiremos pronto.

Al final, la blockchain se asemeja a una cadena real compuesta por bloques, mientras que el DAG, debido a la forma en que se registran y almacenan las transacciones, se parece más a un grafo.

No solo eso, sino que hay quienes prefieren que las cosas se manejen de esta forma, y creen que el DAG y su modelo de grafo podrían convertirse en un sustituto de la tecnología blockchain en algún momento futuro. Esto podría ser una opción sensata, considerando que el DAG ha demostrado ser más eficiente en aspectos como el almacenamiento de datos o el procesamiento de transacciones en línea, mientras que muchas blockchains aún luchan con la escalabilidad.

El DAG podría incluso convertirse en una solución al problema de la descentralización en la industria cripto actual. Además, eliminaría la necesidad de que los mineros compitan por nuevos bloques y los añadan a la cadena.

El DAG también puede acelerar el procesamiento de transacciones, ya que los nodos se desarrollan simultáneamente en su ecosistema. En este punto, parece simplemente una solución mejor y más segura que puede permitir a los usuarios mejorar la usabilidad de la red una vez que sea más escalable y capaz.

¿Cómo funcionan los Grafos Acíclicos Dirigidos?

Anteriormente, explicamos que el DAG tiene una estructura similar a un árbol, lo que significa que las transacciones se almacenan una encima de otra, con nodos interconectados que actúan como sus ramas. Cada nodo puede tener múltiples raíces padre, por lo que el modelo permite que se validen más transacciones simultáneamente. Esto es posible porque no es necesario esperar a que una transacción termine antes de que la siguiente comience a procesarse.

Por supuesto, todavía existen ciertas reglas en el funcionamiento de un DAG. Por ejemplo, cada nueva transacción debe referenciar transacciones anteriores antes de convertirse en parte de la red, el mismo principio que se usa en la blockchain. Cada bloque debe referenciar bloques anteriores, tal como ocurre en la blockchain.

Esto se consideró una buena práctica que solo permite que una transacción se confirme exitosamente cuando es referenciada por otra transacción. En el DAG, cada vértice es una transacción y no hay bloques involucrados, por lo que no es necesario realizar minería. En lugar de agrupar transacciones y almacenarlas en bloques separados, simplemente se registran una encima de otra.

Aquí es donde entra en juego la PoW, ya que sus tareas se realizan cuando un nodo envía una transacción para validar transacciones anteriores.

¿Para qué se puede utilizar un Grafo Acíclico Dirigido?

El modelo DAG se creó para procesar transacciones en la industria de las criptomonedas, y la razón de su invención es que la propia blockchain es imperfecta. De hecho, los usuarios de DAG han identificado dos debilidades importantes de la blockchain que el DAG busca solucionar. Una de ellas es la descentralización, y la otra es la escalabilidad. Mientras tanto, aunque la seguridad y la usabilidad de la blockchain se consideran bastante buenas, el DAG las ha mejorado aún más, por lo que podemos decir que este es otro aspecto en el que el modelo DAG supera a la blockchain.

El DAG acelera las cosas al no requerir que la verificación de una transacción se complete antes de que la siguiente pueda comenzar, lo cual es un procedimiento necesario en el procesamiento de transacciones del sistema tradicional de blockchain. Además, el DAG no depende de bloques, y la ausencia de bloques implica que no hay minería, lo que significa que se necesita menos energía para que la red funcione, haciendo que los DAG sean más ecológicos, además de todo lo mencionado hasta ahora.

Esto también conlleva otras ventajas menores. Por ejemplo, al no haber minería, no hay mineros, y sin mineros no se necesitan tarifas de transacción.

Todos los beneficios que el DAG ofrece son sin duda alentadores para el futuro de este modelo. Sin embargo, por el momento, los DAG siguen siendo muy nuevos en el mundo cripto, lo que significa que su tecnología —por avanzada que sea— aún se encuentra en sus primeras etapas. Como resultado, todavía no han alcanzado la descentralización total, por lo que su caso de uso principal por ahora es iniciar redes.

Su papel como sistema de procesamiento de transacciones que pueda competir con la blockchain, o incluso eliminarla en el futuro, aún no se ha alcanzado, aunque hay poca duda de que los DAG algún día serán una tecnología dominante.

Hasta ahora, solo hay un puñado de proyectos de criptomonedas que dependen del DAG. Sin embargo, los que lo hacen —incluyendo IOTA, Nano y Obyte— han llamado la atención tanto de desarrolladores como de usuarios cripto.

DAG vs Blockchain: Pros y Contras

Dicho esto, resumamos cómo se comparan el DAG y la blockchain enumerando los pros y los contras de cada modelo.

Pros del DAG:

• El DAG elimina la necesidad de minería y de equipos de minería costosos
• Al no haber minería, no hay mineros, lo que también significa que se eliminan las tarifas de minería
• La ausencia de minería también implica que los proyectos basados en DAG no requieren tanta energía como las blockchains
• Todos estos beneficios hacen que el DAG sea adecuado para microtransacciones y altos volúmenes de transacciones

Contras del DAG:

• El bajo volumen de transacciones lo hace más vulnerable a ataques
• Actualmente todavía se encuentra en etapas muy tempranas
• Aún no ha alcanzado la descentralización total

Pros de la Blockchain:

• Con más de 13 años de desarrollo y crecimiento, la blockchain es ahora una tecnología bien establecida
• Se utiliza ampliamente en toda la industria cripto
• La blockchain es altamente segura, inmutable y transparente
• Incluso las blockchains menos escalables son rentables cuando se trata de transacciones de alto valor

Contras de la Blockchain:

• Algunas de las cadenas más grandes y más usadas tienen tarifas de transacción extremadamente altas
• La mayoría de las blockchains luchan con la escalabilidad y la velocidad de procesamiento de transacciones
• Las blockchains PoW requieren minería y grandes cantidades de energía
• Requieren mucho espacio de almacenamiento y ancho de banda de red

Conclusión

Aunque la tecnología blockchain demostró que existen otras formas más modernas de procesar transacciones, puede que solo haya sido el primer paso hacia la solución definitiva, y no la solución final en sí. Los DAG podrían ser el segundo paso en ese camino, o podrían ser la solución que perdure durante años, décadas o más.

En este punto, todavía es demasiado pronto para intentar asumir todo el espectro de beneficios que los DAG podrían ofrecer, ya que simplemente son aún muy jóvenes. Sin embargo, dado todo lo que ya pueden hacer mejor que la propia blockchain, no sería exagerado decir que un mayor desarrollo podría hacer que los DAG sean un modelo preferible a la blockchain que conocemos hoy.

Es posible que dominen el sector DLT en el futuro, o que sean una solución paralela a la blockchain. Por ahora, es importante señalar que tienen un enorme potencial y que vale la pena vigilar su desarrollo.