Memahami Directed Acyclic Graphs (DAGs) dalam Kripto

Pendahuluan

Ketika Anda memikirkan tentang cryptocurrency, istilah seperti "blockchain" atau "teknologi buku besar terdistribusi" mungkin terlintas di pikiran. Sejak penciptaan Bitcoin, ratusan mata uang digital lainnya telah muncul. Sebagian besar bergantung pada arsitektur jaringan yang serupa, memungkinkan pengguna untuk mentransfer nilai atau berinteraksi dengan aplikasi terdesentralisasi.

Dalam sistem blockchain, blok baru secara berkala ditambahkan ke rantai yang terus berkembang. Setiap blok terhubung secara kriptografi dengan pendahulunya melalui nilai hash. Blok-blok ini berisi transaksi terbaru yang disiarkan oleh pengguna.

Namun, biasanya ada periode menunggu antara siaran transaksi dan inklusi blok. Bayangkan menunggu di stasiun kereta. Tergantung pada ukuran gerbong (ukuran blok) dan jumlah orang lain yang menunggu (transaksi tertunda), Anda mungkin tidak dapat naik kereta berikutnya. Atau bahkan yang satu setelah itu. Waktu konfirmasi bisa berkisar dari detik hingga jam.

Bagi banyak orang, kompromi ini dapat diterima, menawarkan keamanan tinggi tanpa koordinasi terpusat. Yang lain berpendapat bahwa teknologi blockchain memiliki tanggal kedaluwarsa, menyebutkan masalah skalabilitas sebagai penghalang untuk adopsi secara luas dalam jangka panjang.

Beberapa percaya bahwa masa depan jaringan pembayaran cryptocurrency terletak pada arsitektur yang sama sekali berbeda—Graf Acyclic Terarah (DAGs).

Apa itu DAG?

DAG adalah struktur data alternatif—anggaplah ini sebagai basis data yang menghubungkan berbagai informasi. Mari kita uraikan istilah "Graf Berarah Acyclic" untuk memahami maknanya.

Graf Acyclic Terarah.

Secara konseptual, DAG mirip dengan gambar di atas. Mereka terdiri dari simpul (spheres) yang dihubungkan oleh tepi (lines). Mereka terarah, bergerak dalam satu arah (seperti yang ditunjukkan oleh panah). Dan mereka acyclic (non-circular), yang berarti simpul tidak kembali pada dirinya sendiri—jika Anda mulai dari suatu titik dan mengikuti grafik, Anda tidak dapat kembali ke titik yang sama. Ini akan menjadi lebih jelas segera.

Struktur data semacam ini sering digunakan untuk memodelkan data. Di bidang ilmiah atau medis, DAG mungkin digunakan untuk mengamati hubungan antara variabel dan menentukan bagaimana mereka saling memengaruhi. Misalnya, Anda bisa mempertimbangkan faktor-faktor seperti nutrisi, siklus tidur, dan gejala fisik untuk memetakan koneksi mereka dan memahami dampaknya terhadap seorang pasien.

Untuk tujuan kami, kami lebih tertarik pada bagaimana DAG membantu mencapai konsensus dalam jaringan cryptocurrency terdistribusi.

Bagaimana DAG Bekerja?

Dalam cryptocurrency berbasis DAG, setiap simpul dalam struktur mewakili sebuah transaksi. Tidak ada konsep blok, dan tidak diperlukan penambangan untuk memperluas database. Alih-alih mengumpulkan transaksi ke dalam blok, setiap transaksi dibangun di atas yang lain. Namun, ketika node mengirimkan transaksi, operasi bukti kerja kecil dilakukan. Ini memastikan jaringan tidak dibanjiri dengan spam dan memvalidasi transaksi sebelumnya.

Untuk menambahkan transaksi baru, transaksi tersebut harus didasarkan pada transaksi yang lebih lama. Misalnya, Alice membuat transaksi baru. Untuk mengonfirmasi transaksi ini, transaksi tersebut harus merujuk pada transaksi sebelumnya. Ini mirip dengan cara blok di Bitcoin merujuk pada blok sebelumnya, tetapi merujuk pada beberapa transaksi.

Dalam beberapa sistem, algoritma memilih transaksi mana (atau "tips") yang harus dibangun oleh transaksi baru. Tips dengan bobot kumulatif yang lebih besar—ukuran seberapa banyak konfirmasi yang dimiliki jalur tips—lebih mungkin untuk dipilih.

Transaksi yang dibangun oleh Alice adalah belum terkonfirmasi. Tetapi setelah Alice merujuknya, transaksi tersebut menjadi terkonfirmasi. Transaksi Alice sekarang belum terkonfirmasi, jadi orang lain harus membangunnya agar dapat diterima.

Pengguna lebih cenderung untuk mengonfirmasi transaksi dengan bobot yang "lebih besar", memastikan sistem terus berkembang. Jika tidak, tidak ada yang akan mencegah pengguna untuk terus membangun di atas transaksi lama.

Dengan blockchain, perlindungan dari pengeluaran ganda sangatlah mudah. Dana yang sama tidak dapat dibelanjakan dua kali dalam satu blok—node dengan mudah mendeteksi setiap upaya dan menolak blok yang berisi transaksi yang bertentangan. Karena pembuatan blok itu mahal bagi para penambang, mereka diberi insentif untuk bersaing secara adil.

DAG juga memiliki mekanisme untuk mencegah pengeluaran ganda. Ini agak mirip, tetapi tanpa penambang. Ketika node mengonfirmasi transaksi yang lebih lama, mereka mengevaluasi seluruh jalur kembali ke transaksi pertama DAG untuk memastikan pengirim memiliki saldo yang cukup. Bisa ada beberapa jalur, tetapi hanya satu yang perlu diverifikasi.

Jika pengguna membangun di jalur yang tidak valid, mereka berisiko memiliki transaksi mereka diabaikan. Transaksi mereka mungkin sah, tetapi tidak ada yang ingin memperpanjang jalur tertentu itu karena transaksi tidak valid sebelumnya.

Ini mungkin terasa bertentangan pada awalnya—bukankah Anda akan berakhir dengan beberapa cabang yang tidak saling menyadari? Bukankah orang bisa menghabiskan uang yang sama di cabang-cabang yang berbeda ini?

Walaupun ini adalah kemungkinan, ini diatasi melalui algoritma pemilihan yang mengutamakan tips dengan bobot kumulatif yang lebih besar. Seiring waktu, Anda akan memiliki satu cabang yang jauh lebih kuat daripada yang lain. Yang lebih lemah dibuang, dan jaringan terus membangun di cabang terberat.

Seperti halnya blockchain, tidak ada kepastian mutlak—Anda tidak pernah bisa 100% yakin bahwa sebuah transaksi tidak akan dibatalkan. Meskipun sangat tidak mungkin, secara teori adalah mungkin untuk "membatalkan" blok Bitcoin atau Ethereum, membalikkan semua transaksi di dalamnya. Semakin banyak blok yang ditambahkan setelah blok yang berisi transaksi Anda, semakin percaya diri Anda dapat terhadapnya. Itulah sebabnya disarankan untuk menunggu enam konfirmasi sebelum melakukan pengeluaran.

Dalam DAG seperti Tangle IOTA, ada konsep kepercayaan konfirmasi. Algoritma pemilihan dijalankan 100 kali, kemudian menghitung seberapa sering transaksi Anda disetujui secara langsung atau tidak langsung dalam tips yang dipilih. Semakin tinggi persentasenya, semakin yakin Anda bahwa transaksi akan tetap "settled."

Ini mungkin tampak menyebabkan pengalaman pengguna yang buruk. Tapi tidak. Jika Alice mengirim 10 MagicDAGTokens kepada Bob, dia tidak perlu khawatir tentang memilih tips grafik yang tepat. Di balik layar, dompetnya mungkin:

• Pilih tips penting (ingat, ini adalah yang memiliki konfirmasi kumulatif terbanyak).

• Lacak kembali jalur transaksi sebelumnya, memastikan bahwa tips memiliki saldo yang cukup untuk dibelanjakan.

• Setelah puas, mereka akan menambahkan transaksi ke DAG, mengonfirmasi transaksi yang dibangun di atasnya.

Untuk Alice, ini terlihat seperti alur kerja cryptocurrency biasa. Dia memasukkan alamat Bob dan jumlah yang ingin dia belanjakan, lalu menekan kirim. Daftar di atas adalah bukti kerja yang dijalankan setiap peserta saat membuat transaksi.

➠ Ingin mulai menggunakan cryptocurrency? Beli Bitcoin di Gate!

Pro dan Kontra Graf Acyclic Terarah

Keuntungan DAG

Kecepatan

Tanpa terikat oleh waktu blok, siapa pun dapat menyiarkan dan memproses transaksi mereka kapan saja. Tidak ada batasan jumlah transaksi yang dapat diajukan pengguna, selama mereka mengonfirmasi transaksi sebelumnya.

Tidak Ada Pertambangan

DAG tidak menggunakan algoritma konsensus PoW seperti yang biasa kita kenal. Oleh karena itu, jejak karbon mereka hanya sebagian kecil dari cryptocurrency yang bergantung pada penambangan untuk mengamankan jaringan blockchain.

Nol Biaya Transaksi

Tanpa penambang, pengguna dapat menyiarkan transaksi mereka tanpa membayar biaya. Namun, beberapa transaksi masih memerlukan biaya kecil yang harus dibayarkan kepada jenis node tertentu. Biaya rendah atau nol menarik untuk pembayaran mikro, karena biaya jaringan yang tinggi mengalahkan tujuan dari transaksi kecil.

Tidak Ada Masalah Skalabilitas

Tidak terikat oleh waktu blok, DAG dapat memproses jauh lebih banyak transaksi per detik dibandingkan jaringan blockchain tradisional. Banyak pendukung percaya bahwa ini akan menjadikannya berharga dalam kasus penggunaan Internet of Things (IoT), di mana berbagai mesin akan saling berinteraksi.

Kekurangan DAG

Tidak Sepenuhnya Terdesentralisasi

Protokol yang mengandalkan DAG memiliki berbagai elemen terpusat. Bagi sebagian orang, ini seharusnya menjadi solusi jangka pendek untuk mengarahkan jaringan, tetapi masih harus dilihat apakah DAG dapat berkembang tanpa intervensi pihak ketiga. Jika tidak, mereka rentan terhadap vektor serangan yang dapat pada akhirnya mengkompromikan jaringan mereka.

Belum Teruji pada Skala

Meskipun cryptocurrency berbasis DAG telah ada selama beberapa tahun, mereka jauh dari penggunaan yang luas. Oleh karena itu, sulit untuk memprediksi motivasi apa yang mungkin dimiliki pengguna di masa depan untuk memanfaatkan sistem tersebut.

Kesimpulan

Graf Terarah Tak Berputar jelas merupakan teknologi menarik untuk membangun jaringan cryptocurrency. Sejauh ini, relatif sedikit proyek yang menggunakan struktur data ini, dan mereka belum sepenuhnya berkembang.

Namun, jika mereka dapat menyadari potensi mereka, mereka akan mendukung ekosistem yang sangat skalabel. Teknologi DAG memiliki banyak kasus penggunaan di bidang yang memerlukan throughput tinggi dan layanan gratis, seperti Internet of Things (IoT) dan pembayaran mikro.