Cos’è un Grafo Aciclico Diretto (DAG) e Come Funziona?

Dopo l’emergere dell’industria delle criptovalute e l’ingresso di trader e investitori nel settore, è stato subito chiaro che le monete digitali non hanno pari tra gli altri asset. Senza asset del mondo reale a cui associarli e conferirne valore, erano altamente volatili. Tuttavia, offrivano transazioni estremamente rapide ed economiche in tutto il mondo.

Per un periodo, offrivano persino l’anonimato, finché non furono inventati gli esploratori di blocchi e gli exchange centralizzati iniziarono a eseguire la procedura KYC per identificare gli utenti a loro protezione. Ma, con tutti gli aspetti positivi e negativi mescolati, il positivo — che rappresenta il potenziale di guadagno e la capacità di risolvere numerosi problemi reali con crypto e blockchain — ha prevalso, e le persone hanno iniziato ad avvicinarsi al settore.

Con il crescente numero di utenti, il settore crypto ha iniziato a sviluppare strategie di trading e investimento, il che ha portato alla necessità di strumenti per il trading, l’investimento e i pagamenti. Naturalmente, è stato necessario creare alcuni prodotti per risolvere alcuni dei problemi che persistono nel settore crypto fino ad oggi. Questo ha portato alla creazione di diverse soluzioni, non tutte sufficientemente valide per avere successo o rimanere nel tempo. Tuttavia, alcune hanno avuto successo e sono ancora utilizzate oggi. Alcune sono state importate dalla finanza tradizionale, mentre altre sono state sviluppate ex novo per le crypto.

Tra queste troviamo il Directed Acyclic Graph (DAG), che è proprio l’argomento di cui vogliamo parlare oggi, aiutando i nuovi membri dell’industria crypto a capire cos’è, come funziona e a cosa serve.

Cos’è un Grafo Aciclico Diretto?

Un grafo aciclico diretto è uno strumento di modellazione o strutturazione dei dati tipicamente utilizzato nel settore delle criptovalute. È diverso dalla blockchain stessa, poiché la blockchain è composta da blocchi, mentre il DAG ha vertici e archi.

In tal modo, i pagamenti crypto effettuati su di esso vengono registrati come vertici, sovrapponendosi l’uno sull’altro. Tuttavia, condivide alcune somiglianze con la tecnologia blockchain, come il fatto che le transazioni vengono anch’esse inviate tramite nodi e il processo richiede l’esecuzione di compiti Proof‑of‑Work (PoW), il che significa che il software deve risolvere dei problemi affinché l’elaborazione avvenga. Tuttavia, è diverso da ciò che si vede sulla blockchain, come vedremo tra poco.

Alla fine, la blockchain appare come una vera catena composta da blocchi, mentre il DAG, a causa del modo in cui le transazioni vengono registrate e memorizzate, ricorda più un grafo.

Non solo, ma ci sono anche coloro che preferiscono gestire le cose in questo modo e credono che il modello a grafo del DAG possa diventare un sostituto della tecnologia blockchain in futuro. Potrebbe essere una scelta sensata, considerando che il DAG si è dimostrato più efficiente per la memorizzazione dei dati o l’elaborazione di transazioni online, mentre molte blockchain continuano a lottare con la scalabilità.

Il DAG potrebbe addirittura diventare una soluzione al problema della decentralizzazione nell’industria crypto odierna. Inoltre, eliminerebbe la necessità dei miner di competere per nuovi blocchi e aggiungerli alla catena.

Il DAG può addirittura rendere più veloce l’elaborazione delle transazioni, poiché i nodi si sviluppano simultaneamente nel suo ecosistema. A questo punto, sembra semplicemente una soluzione migliore e più sicura che può consentire agli utenti di migliorare l’usabilità della rete una volta che diventi più scalabile e capace.

Come funzionano i Grafi Aciclici Diretti?

In precedenza, abbiamo spiegato che il DAG ha una struttura simile a un albero, il che significa che le transazioni sono memorizzate una sopra l’altra, con nodi interconnessi che fungono da rami. Ogni nodo può avere più radici genitore, così il modello consente di convalidare un numero maggiore di transazioni contemporaneamente. Questo è possibile perché non è necessario attendere che una transazione termini prima che la successiva inizi a essere elaborata.

Naturalmente, esistono ancora alcune regole nel funzionamento di un DAG. Ad esempio, ogni nuova transazione deve fare riferimento a transazioni precedenti prima di diventare parte della rete, lo stesso principio usato nella blockchain. Ogni blocco deve fare riferimento a blocchi precedenti, come avviene nella blockchain.

Questo è stato considerato una buona pratica, poiché consente a una transazione di essere confermata con successo solo quando è referenziata da un’altra transazione. Nel DAG, ogni vertice è una transazione e non vi sono blocchi coinvolti, quindi non c’è reale necessità di effettuare il mining. Invece di raggruppare le transazioni e archiviarle in blocchi separati, vengono semplicemente registrate una sopra l’altra.

È qui che entra in gioco il PoW, poiché i suoi compiti vengono eseguiti quando un nodo invia una transazione per convalidare le transazioni precedenti.

A cosa può servire un Grafo Aciclico Diretto?

Il modello DAG è stato creato per l’elaborazione delle transazioni nell’industria delle criptovalute, e la ragione della sua invenzione è il fatto che la blockchain stessa è imperfetta. Infatti, gli utenti del DAG hanno individuato due principali debolezze della blockchain che il DAG è stato concepito per risolvere. Una è la decentralizzazione, l’altra è la scalabilità. Nel frattempo, sebbene la sicurezza e l’usabilità della blockchain siano considerate piuttosto buone, il DAG le ha ulteriormente migliorate, quindi possiamo affermare che questo è un altro ambito in cui il modello DAG supera la blockchain.

Il DAG accelera le cose non richiedendo che la verifica di una transazione sia completata prima che la successiva possa iniziare, procedura necessaria nel tradizionale sistema blockchain. Inoltre, il DAG non dipende dai blocchi, e l’assenza di blocchi elimina il mining, il che significa che è necessaria meno energia per far funzionare la rete, rendendo i DAG più ecologici, oltre a tutto quanto già menzionato.

Ciò porta anche ad altri vantaggi più piccoli. Ad esempio, poiché non c’è mining, non ci sono miner, e senza miner non è necessario alcun costo di transazione.

Tutti i vantaggi offerti dal DAG sono certamente incoraggianti per il futuro di questo modello. Tuttavia, al momento i DAG sono ancora molto nuovi nel mondo crypto, il che significa che la loro tecnologia — per quanto avanzata — è ancora nelle fasi iniziali. Di conseguenza, non hanno ancora raggiunto la piena decentralizzazione, quindi il loro caso d’uso principale per ora è avviare le reti.

Il loro ruolo come sistema di elaborazione delle transazioni in grado di competere con la blockchain, o addirittura di eliminarla in futuro, non è ancora stato raggiunto, sebbene non vi siano dubbi che i DAG diventeranno un giorno una tecnologia dominante.

Finora, esistono solo una manciata di progetti di criptovaluta che si basano sul DAG. Tuttavia, quelli che lo fanno — tra cui IOTA, Nano e Obyte — hanno attirato l’attenzione sia degli sviluppatori sia degli utenti crypto.

DAG vs Blockchain: Pro e Contro

Detto ciò, riassumiamo come DAG e blockchain si confrontano elencando i pro e i contro di ciascun modello.

Pro del DAG:

• Il DAG elimina la necessità di mining e di costose attrezzature di mining
• Senza mining, non ci sono miner, il che significa anche che le commissioni di mining vengono eliminate
• L’assenza di mining significa anche che i progetti basati su DAG non richiedono quantità di energia così elevate come le blockchain
• Tutti questi vantaggi rendono il DAG particolarmente adatto per microtransazioni e alti volumi di transazioni

Contro del DAG:

• Il basso volume di transazioni lo rende più vulnerabile agli attacchi
• Attualmente è ancora nelle fasi molto iniziali
• Non ha ancora raggiunto la piena decentralizzazione

Pro della Blockchain:

• Con oltre 13 anni di sviluppo e crescita, la blockchain è ora una tecnologia ben consolidata
• È ampiamente utilizzata in tutto il settore crypto
• La blockchain è altamente sicura, immutabile e trasparente
• Anche le blockchain meno scalabili sono economicamente efficienti per le transazioni di alto valore

Contro della Blockchain:

• Alcune delle catene più grandi e più utilizzate hanno commissioni di transazione estremamente elevate
• La maggior parte delle blockchain ha difficoltà con la scalabilità e la velocità di elaborazione delle transazioni
• Le blockchain PoW richiedono mining e grandi quantità di energia
• Richiedono molto spazio di archiviazione e larghezza di banda di rete

Conclusione

Mentre la tecnologia blockchain ha dimostrato che esistono altri metodi più moderni per elaborare le transazioni, potrebbe essere stato solo il primo passo verso la soluzione definitiva, e non la soluzione finale stessa. I DAG potrebbero rappresentare il secondo passo su quella strada, o potrebbero essere la soluzione che rimarrà per anni, decenni o più.

A questo punto, è ancora troppo presto per ipotizzare l’intero spettro di benefici che i DAG potrebbero offrire, poiché sono semplicemente ancora troppo giovani. Tuttavia, considerando tutto ciò che già fanno meglio della blockchain stessa, non sarebbe esagerato affermare che ulteriori sviluppi potrebbero far sì che i DAG diventino un modello preferibile rispetto alla blockchain che conosciamo oggi.

È possibile che in futuro domineranno il settore DLT, oppure potrebbero essere una soluzione parallela alla blockchain. Per ora, è importante notare che hanno un enorme potenziale e che vale la pena tenere d’occhio il loro sviluppo.