Wat is een Directed Acyclic Graph en hoe werkt het?

Nadat de cryptovaluta‑industrie opkwam en handelaren en investeerders de sector begonnen te betreden, werd al snel duidelijk dat digitale munten geen enkel ander activum zijn. Zonder onderliggende fysieke activa die ze een waarde geven, waren ze zeer volatiel. Toch boden ze extreem snelle, goedkope transacties overal ter wereld.

Een tijdlang boden ze zelfs anonimiteit, totdat block explorers werden uitgevonden en gecentraliseerde beurzen begonnen met het uitvoeren van de KYC‑procedure om gebruikers te identificeren voor hun eigen bescherming. Maar, met alle goede en slechte aspecten gemengd, won het goede — dat potentieel biedt om te verdienen en een aantal echte problemen op te lossen met crypto en blockchain — en begonnen mensen de sector binnen te stromen.

Met een groeiend aantal gebruikers begon de crypto‑sector handels‑ en investeringsstrategieën te ontwikkelen, wat uiteindelijk leidde tot de behoefte aan handels‑, investerings‑ en betalingsinstrumenten. Natuurlijk moesten er enkele producten worden gecreëerd om enkele van de problemen op te lossen die tot op de dag van vandaag in de crypto‑sector bestaan. Dit leidde tot de creatie van een aantal oplossingen, waarvan niet alle even succesvol of blijvend waren. Sommige wel, en worden tot op de dag van vandaag nog steeds gebruikt. Sommige werden geïmporteerd uit de traditionele financiële wereld, terwijl andere speciaal voor crypto werden ontwikkeld.

Een daarvan is Directed Acyclic Graph (DAG), waar we vandaag eigenlijk over willen discussiëren, en waarmee we nieuwe leden van de crypto‑industrie willen helpen begrijpen wat het is, hoe het werkt en wat het doet.

Wat is Directed Acyclic Graph?

Een directed acyclic graph is een data‑modellerings‑ of structureringstool die doorgaans wordt gebruikt in de cryptovaluta‑sector. Het verschilt van de blockchain zelf, aangezien een blockchain bestaat uit blokken, terwijl een DAG uit knooppunten (vertices) en verbindingen (edges) bestaat.

Daarom worden crypto‑betalingen die erop worden uitgevoerd vastgelegd als knooppunten, die vervolgens bovenop elkaar worden geregistreerd. Het deelt echter nog steeds enkele overeenkomsten met blockchain‑technologie, zoals het feit dat transacties ook via knooppunten worden ingediend, en dat het proces Proof-of-Work (PoW)‑taken vereist, wat betekent dat software nog steeds taken moet oplossen om de verwerking te laten plaatsvinden. Het verschilt echter van wat je op een blockchain ziet, zoals we binnenkort zullen bespreken.

Uiteindelijk ziet een blockchain eruit als een echte keten van blokken, terwijl een DAG, door de manier waarop transacties worden vastgelegd en opgeslagen, meer doet denken aan een graaf.

Niet alleen dat, er zijn ook mensen die de voorkeur geven aan deze aanpak en geloven dat DAG en zijn graafmodel op een gegeven moment in de toekomst een vervanging voor blockchain‑technologie kunnen worden. Dit kan een verstandige keuze zijn, aangezien DAG heeft bewezen efficiënter te zijn op het gebied van gegevensopslag of online transactieverwerking, terwijl veel blockchains nog steeds worstelen met schaalbaarheid.

DAG zou zelfs een oplossing kunnen worden voor het decentralisatieprobleem in de huidige crypto‑industrie. Bovendien zou het de noodzaak voor miners om te concurreren om nieuwe blokken en deze aan de keten toe te voegen, wegnemen.

DAG kan zelfs de transactieverwerking zelf versnellen, omdat de knooppunten gelijktijdig in het ecosysteem worden ontwikkeld. Op dit moment lijkt het simpelweg een betere, veiligere oplossing die gebruikers in staat stelt de bruikbaarheid van het netwerk te verbeteren zodra het schaalbaarder en capabeler wordt.

Hoe werken Directed Acyclic Graphs?

Eerder hebben we uitgelegd dat een DAG een boomachtige structuur heeft, wat betekent dat transacties één bovenop de andere worden opgeslagen, met onderling verbonden knooppunten die als takken fungeren. Elk knooppunt kan meerdere bovenliggende wortels hebben, waardoor het model een groter aantal transacties tegelijk kan valideren. Dit is mogelijk omdat het niet nodig is te wachten tot één transactie is voltooid voordat de volgende wordt verwerkt.

Natuurlijk zijn er nog steeds bepaalde regels voor de werking van een DAG. Bijvoorbeeld, elke nieuwe transactie moet eerdere transacties refereren voordat deze deel van het netwerk wordt, wat hetzelfde principe is als bij een blockchain. Elk blok moet eerdere blokken refereren, zoals bij een blockchain het geval is.

Dit werd gezien als een goede praktijk die alleen toestaat dat een transactie succesvol wordt bevestigd wanneer deze door een andere transactie wordt gerefereerd. In een DAG is elk knooppunt een transactie en zijn er geen blokken betrokken, waardoor er geen echte noodzaak is voor mining. In plaats van transacties te groeperen en op te slaan in afzonderlijke blokken, worden ze simpelweg bovenop elkaar vastgelegd.

Dit is waar PoW een rol speelt, aangezien de taken worden uitgevoerd wanneer een knooppunt een transactie indient om eerdere transacties te valideren.

Waar kan een Directed Acyclic Graph voor worden gebruikt?

Het DAG‑model is gecreëerd voor het verwerken van transacties in de cryptovaluta‑industrie, en de reden voor de uitvinding is dat de blockchain zelf onvolmaakt is. In feite hebben DAG‑gebruikers twee grote zwaktes van de blockchain geïdentificeerd die DAG moest aanpakken. Eén daarvan is decentralisatie, de andere schaalbaarheid. Hoewel de beveiliging en bruikbaarheid van een blockchain als redelijk goed worden beschouwd, heeft DAG hier nog verder op verbeterd, dus we kunnen zeggen dat dit een ander gebied is waarin een DAG‑model de blockchain overtreft.

DAG versnelt zaken door niet te vereisen dat de verificatie van één transactie voltooid is voordat de volgende kan beginnen, wat een noodzakelijke procedure is bij transactieverwerking in traditionele blockchainsystemen. Bovendien vertrouwt DAG niet op blokken, en geen blokken betekent geen mining, wat betekent dat er minder energie nodig is voor het netwerk om te functioneren, waardoor DAGs milieuvriendelijker zijn, naast alles wat tot nu toe is genoemd.

Dit leidt ook tot andere, kleinere voordelen. Bijvoorbeeld, omdat er geen mining is, zijn er geen miners, en zonder miners is er geen behoefte aan transactiekosten.

Alle voordelen die DAG te bieden heeft, zijn zeker bemoedigend voor de toekomst van dit model. Echter, op dit moment zijn DAGs nog zeer nieuw in de cryptowereld, wat betekent dat hun technologie — hoe geavanceerd die ook is — zich nog in een vroeg stadium bevindt. Daardoor hebben ze nog geen volledige decentralisatie bereikt, dus hun belangrijkste gebruiksdoel voor nu is om netwerken op te starten.

Hun rol als een systeem voor transactieverwerking dat kan concurreren met de blockchain, of deze zelfs in de toekomst kan elimineren, is nog niet bereikt, hoewel er weinig twijfel bestaat dat DAGs op een dag een dominante technologie zullen zijn.

Tot nu toe zijn er slechts een handvol cryptoprojecten die op DAG vertrouwen. Echter, die wel — waaronder IOTA, Nano en Obyte — hebben de aandacht getrokken van zowel ontwikkelaars als cryptogebruikers.

DAG vs Blockchain: Voor- en nadelen

Met dat alles gezegd, laten we samenvatten hoe DAG en blockchain met elkaar vergelijken door de voor- en nadelen van elk model op te sommen.

DAG Voordelen:

• DAG elimineert de noodzaak voor mining en dure mining‑apparatuur
• Zonder mining zijn er geen miners, wat ook betekent dat miningkosten worden geëlimineerd
• Geen mining betekent ook dat DAG‑gebaseerde projecten niet zoveel energie verbruiken als blockchains
• Al deze voordelen maken DAG zeer geschikt voor microtransacties en een hoog volume aan transacties

DAG Nadelen:

• Een laag transactievolume maakt het kwetsbaarder voor aanvallen
• Momenteel nog in een zeer vroeg stadium
• Het heeft nog geen volledige decentralisatie bereikt

Blockchain Voordelen:

• Met meer dan 13 jaar ontwikkeling en groei is blockchain nu een goed gevestigde technologie
• Het wordt breed toegepast in de hele crypto‑industrie
• Blockchain is zeer veilig, onveranderlijk en transparant
• Zelfs de minst schaalbare blockchains zijn kosteneffectief bij transacties met hoge waarde

Blockchain Nadelen:

• Sommige van de grootste en meest gebruikte ketens hebben extreem hoge transactiekosten
• De meeste blockchains worstelen met schaalbaarheid en de snelheid van transactieverwerking
• PoW‑blockchains vereisen mining en grote hoeveelheden energie
• Vereist veel opslagruimte en netwerkbandbreedte

Conclusie

Hoewel blockchain‑technologie aantoonde dat er andere, modernere manieren van transactieverwerking bestaan, was het mogelijk slechts de eerste stap naar de uiteindelijke oplossing, en niet de uiteindelijke oplossing zelf. DAGs zouden de tweede stap op die weg kunnen zijn, of ze kunnen de oplossing worden die jaren, decennia of langer standhoudt.

Op dit moment is het nog te vroeg om het volledige spectrum van voordelen dat DAGs mogelijk zullen bieden, te veronderstellen, aangezien ze simpelweg nog te jong zijn. Echter, gezien alles wat ze al beter kunnen dan de blockchain zelf, is het niet vergezocht om te zeggen dat verdere ontwikkeling kan leiden tot DAGs als een voorkeursmodel ten opzichte van de blockchain die we vandaag kennen.

Het is mogelijk dat ze in de toekomst de DLT‑sector zullen domineren, of dat ze een parallelle oplossing voor de blockchain zullen zijn. Voor nu is het belangrijk op te merken dat ze een enorm potentieel hebben en dat het de moeite waard is hun ontwikkeling in de gaten te houden.