Grafik Acyclic Directed (DAG) dalam Cryptocurrency: Alternatif Revolusioner

Pengenalan DAG dalam ekosistem kripto

Ketika kita memikirkan tentang cryptocurrency, istilah "blockchain" atau "buku besar terdistribusi" biasanya adalah yang pertama kali terlintas di benak. Sejak peluncuran Bitcoin, ekosistem telah berkembang dengan ratusan cryptocurrency, sebagian besar berbasis pada arsitektur jaringan serupa yang memungkinkan transfer nilai dan interaksi dengan aplikasi terdesentralisasi.

Dalam blockchain tradisional, blok ditambahkan secara berkala ke dalam rantai yang berkembang, dengan setiap blok terhubung ke blok sebelumnya melalui tautan kriptografis ( secara spesifik, fungsi hash). Blok-blok ini berisi transaksi terbaru yang ditransmisikan oleh pengguna.

Namun, sistem ini melibatkan waktu tunggu antara penerbitan transaksi dan penyertaan dalam blok. Ini dapat dibandingkan dengan menunggu kereta: tergantung pada ukuran gerbong (ukuran blok) dan jumlah orang yang menunggu (transaksi yang tertunda), mungkin Anda harus menunggu beberapa kereta. Waktu konfirmasi dapat bervariasi dari detik hingga jam.

Bagi banyak pengguna dan pengembang, arsitektur ini mewakili komitmen cerdas yang menawarkan keamanan tinggi tanpa bergantung pada koordinator terpusat. Bagi yang lain, teknologi blockchain memiliki batasan yang melekat. Para kritikus berpendapat bahwa masalah skalabilitas pada akhirnya akan menghalangi adopsi massalnya.

Di sinilah masuk arsitektur yang sama sekali berbeda yang dianggap beberapa orang sebagai masa depan jaringan pembayaran dalam cryptocurrency: DAG (, singkatan dalam bahasa Inggris ).

Apa itu DAG?

Sebuah DAG merupakan struktur data yang secara fundamental berbeda dari blockchain. Untuk memahami konsep yang secara teknis kompleks ini, mari kita uraikan komponennya:

• Grafik: Struktur yang terdiri dari simpul (nodos) dan sisi (koneksi antar mereka)
• Ditujukan: Koneksi memiliki arah tertentu, yang ditunjukkan oleh panah
• Acyclic: Titik-titik tidak membentuk loop pada diri mereka sendiri; jika Anda mengikuti grafik dari titik mana pun, Anda tidak akan pernah kembali ke titik yang sama.

Secara visual, sebuah DAG menyerupai jaringan titik yang saling terhubung oleh garis arah, membentuk struktur yang selalu maju tanpa mundur.

Struktur data ini digunakan secara luas di berbagai bidang ilmiah dan medis untuk memodelkan hubungan antara variabel dan menentukan dampak timbal baliknya. Misalnya, mereka dapat menganalisis hubungan antara faktor-faktor seperti nutrisi, pola tidur, dan gejala fisik untuk menetapkan korelasi pada seorang pasien.

Dalam konteks cryptocurrency, DAG menawarkan pendekatan revolusioner untuk mencapai konsensus di jaringan terdistribusi.

Mekanisme kerja DAG dalam cryptocurrency

Dalam cryptocurrency berbasis DAG, setiap simpul mewakili transaksi individu. Sistem ini sepenuhnya menghilangkan konsep "blok" dan, akibatnya, kebutuhan untuk penambangan guna memperluas basis data. Alih-alih mengelompokkan transaksi ke dalam blok, setiap transaksi baru dibangun langsung di atas transaksi sebelumnya.

Namun, ketika sebuah node mengirimkan transaksi, ia melakukan operasi kecil dari bukti kerja. Operasi ini memenuhi dua fungsi krusial:

1. Mencegah pencemaran jaringan
2. Memvalidasi transaksi sebelumnya

Agar transaksi baru diterima, ia harus merujuk pada transaksi sebelumnya. Misalnya, ketika Alice membuat transaksi, ia harus merujuk pada transaksi sebelumnya yang belum terkonfirmasi. Ini adalah mekanisme yang mirip dengan bagaimana sebuah blok di Bitcoin merujuk pada blok sebelumnya, tetapi dengan banyak referensi secara bersamaan.

Dalam beberapa sistem DAG, seperti IOTA Tangle, sebuah algoritma memilih "tip" (transaksi yang belum terkonfirmasi) yang harus dibangun untuk transaksi baru. Tip yang memiliki kemungkinan seleksi tertinggi adalah yang memiliki "berat kumulatif" lebih tinggi — sebuah metrik yang mengukur jumlah konfirmasi dalam rantai transaksi.

Ketika Alice merujuk transaksi yang tertunda ini, dia secara otomatis mengonfirmasinya. Transaksinya sendiri sekarang tertunda sampai pengguna lain merujuknya, menciptakan sistem validasi yang terus menerus.

Pengelolaan pengeluaran ganda dalam sistem DAG

Di blockchain tradisional, menghindari pengeluaran ganda relatif mudah: node dapat dengan mudah mendeteksi jika dana yang sama coba digunakan dua kali dalam satu blok, menolak blok mana pun dengan transaksi yang bertentangan. Para penambang memiliki insentif ekonomi untuk bertindak jujur.

DAG menerapkan mekanisme serupa tetapi disesuaikan dengan arsitektur unik mereka. Ketika sebuah node mengonfirmasi transaksi sebelumnya, ia mengevaluasi rute lengkap hingga transaksi pertama di DAG, memverifikasi bahwa pengirim memiliki saldo yang cukup. Meskipun mungkin ada beberapa rute, hanya satu yang perlu diverifikasi.

Jika seorang pengguna menggunakan jalur yang tidak valid, transaksinya sendiri berisiko diabaikan. Meskipun transaksinya sah, jika berdasarkan jalur yang tidak valid, node lain akan menghindari mengikuti jalur tersebut.

Dinamik ini mengajukan sebuah pertanyaan: apakah mungkin ada banyak cabang yang terputus di mana dana yang sama dibelanjakan di cabang yang berbeda? Memang, kemungkinan ini ada, tetapi diselesaikan melalui algoritma pemilihan yang mendukung transaksi dengan bobot yang lebih besar. Seiring waktu, sebuah cabang menjadi jauh lebih kuat dibandingkan yang lainnya, menyebabkan yang lebih lemah ditinggalkan.

Sama seperti di blockchain, tidak ada tujuan absolut dalam DAG. Secara teoritis, transaksi mana pun dapat dibatalkan, meskipun probabilitasnya berkurang secara eksponensial dengan setiap konfirmasi tambahan. Di Bitcoin, disarankan untuk menunggu enam konfirmasi untuk menganggap suatu transaksi aman. Dalam DAG seperti IOTA Tangle, ada konsep "kepercayaan konfirmasi": algoritma pemilihan dijalankan beberapa kali (misalnya, 100) untuk menghitung persentase seberapa sering suatu transaksi disetujui, secara langsung atau tidak langsung.

Pengalaman pengguna di jaringan DAG

Meskipun kompleksitas teknisnya, cryptocurrency berbasis DAG dapat menawarkan pengalaman pengguna yang lancar. Ketika Alice mengirim token kepada Bob, dia tidak perlu khawatir tentang memilih transaksi yang tepat dari grafik. Dompet digitalnya secara otomatis melakukan operasi ini:

1. Pemilihan transaksi dengan bobot terkumpul tertinggi
2. Verifikasi transaksi sebelumnya untuk mengonfirmasi saldo yang cukup
3. Penambahan transaksi baru ke DAG, mengonfirmasi transaksi yang dirujuk

Bagi pengguna akhir, proses ini sama sederhananya dengan cryptocurrency lainnya: masukkan alamat penerima, tentukan jumlah, dan tekan "Kirim". Kompleksitas teknis tersembunyi di balik antarmuka yang familiar.

Keuntungan Grafik Acyclic Terarah

Kecepatan luar biasa

Tanpa batasan yang dikenakan oleh waktu blok, pengguna dapat mengirim dan memproses transaksi secara instan. Tidak ada batas teoretis untuk volume transaksi, selama setiap transaksi baru mengkonfirmasi transaksi sebelumnya, menciptakan sistem yang dapat diskalakan dengan penggunaan.

Tidak ada penambangan

DAG umumnya tidak menggunakan algoritma konsensus PoW tradisional, yang secara drastis mengurangi jejak karbonnya dibandingkan dengan cryptocurrency yang bergantung pada penambangan intensif untuk mengamankan blockchain mereka.

Transaksi tanpa biaya atau biaya minimum

Ketiadaan penambang menghilangkan kebutuhan akan biaya transaksi. Meskipun beberapa protokol DAG memerlukan biaya kecil untuk jenis node tertentu, biaya ini jauh lebih rendah dibandingkan dengan blockchain tradisional. Fitur ini memungkinkan micropayment, yang tidak mungkin dilakukan di jaringan dengan biaya tinggi.

Skalabilitas yang lebih baik

Tanpa batasan waktu blok, DAG dapat memproses volume transaksi yang jauh lebih besar secara eksponensial dibandingkan dengan jaringan blockchain tradisional. Kemampuan ini menempatkan mereka dalam posisi yang menguntungkan untuk aplikasi di Internet of Things (IoT), di mana tak terhitung jumlah perangkat akan terus-menerus bertukar data dan nilai.

Tantangan dan batasan dari DAG

Desentralisasi parsial

Sebagian besar protokol berbasis DAG menggabungkan elemen sentralisasi. Meskipun beberapa pengembang menganggap solusi ini sementara untuk menginisialisasi jaringan, masih perlu dibuktikan apakah DAG dapat berkembang tanpa intervensi terpusat. Ketergantungan ini dapat mengekspos kerentanan yang mengancam keamanan jaringan.

Teknologi yang belum teruji dalam skala besar

Meskipun cryptocurrency berbasis DAG telah ada selama bertahun-tahun, adopsi masifnya masih terbatas. Kurangnya implementasi skala besar ini menyulitkan untuk memprediksi insentif apa yang akan menjaga sistem operasi dalam jangka panjang dan bagaimana mereka akan merespons serangan yang canggih atau kondisi jaringan yang merugikan.

DAG vs Blockchain: Analisis Perbandingan

| Fitur | Blockchain | DAG | |----------------|------------|-----| | Struktur | Rantai blok linier | Jaringan interkoneksi transaksi | | Konfirmasi | Setiap 10 menit (Bitcoin) atau detik (lain) | Potensi instan | | Skalabilitas | Terbatas oleh ukuran blok dan waktu | Meningkat dengan jumlah pengguna | | Komisi | Diperlukan untuk memprioritaskan transaksi | Minimal atau tidak ada | | Konsumsi Energi | Umumnya tinggi (PoW) | Secara signifikan lebih rendah | | Keamanan terbukti | Tinggi, terverifikasi selama lebih dari satu dekade | Sedang, lebih sedikit waktu dalam produksi | | Desentralisasi | Lengkap di jaringan yang matang | Parsial, dengan elemen terpusat |

Proyek Unggulan yang Menggunakan Teknologi DAG

Teknologi DAG telah menginspirasi berbagai proyek inovatif, masing-masing dengan pendekatan unik:

IOTA: Dikembangkan khusus untuk ekosistem IoT, menggunakan DAG yang disebut "Tangle". Tujuannya adalah untuk memfasilitasi transaksi antar perangkat dengan biaya minimal dan skalabilitas tinggi.

Nano: Sebelumnya dikenal sebagai RaiBlocks, menerapkan struktur DAG yang disebut "Block-lattice" di mana setiap akun memiliki rantai mereka sendiri. Menonjol karena kecepatan transaksi yang hampir instan dan tidak adanya biaya.

Hedera Hashgraph: Meskipun secara teknis menggunakan varian DAG yang disebut Hashgraph, menawarkan keamanan tinggi dan efisiensi energi, dengan aplikasi di berbagai sektor bisnis.

Potensi masa depan DAG di ekosistem kripto

Grafik Acyclic Directed (DAG) mewakili inovasi signifikan dalam lanskap cryptocurrency. Jika mereka berhasil mengatasi keterbatasan saat ini, mereka dapat mendorong ekosistem yang sangat skalabel dengan aplikasi praktis di berbagai sektor.

Potensi sejati dari DAG dapat terwujud di bidang yang memerlukan kinerja tinggi dan biaya minimal, seperti:

• Internet of Things (IoT), memfasilitasi komunikasi antar perangkat pintar
• Sistem micropayment untuk konten digital dan layanan
• Infrastruktur pembayaran di negara berkembang dengan kebutuhan inklusi keuangan
• Aplikasi terdesentralisasi (dApps) dengan volume transaksi tinggi

Evolusi teknologi ini akan bergantung pada kemampuannya untuk menjaga keamanan sambil meningkatkan desentralisasi, suatu keseimbangan yang harus disempurnakan oleh generasi protokol DAG berikutnya.

Pertimbangan teknis untuk pengembang

Untuk pengembang yang tertarik membangun di atas arsitektur DAG, ada pertimbangan teknis tertentu:

• Model konsensus berbeda secara signifikan dari blockchain tradisional
• Sistem validasi memerlukan pendekatan matematis yang berbeda
• Struktur data perlu dioptimalkan untuk menangani graf kompleks
• Mekanisme anti-spam harus disesuaikan dengan kekhasan DAG

Perbedaan mendasar ini mengimplikasikan bahwa pengalaman dalam pengembangan blockchain tidak selalu dapat langsung diterapkan pada pengembangan DAG, yang memerlukan pembelajaran ulang tentang prinsip dan pola.

Kesimpulan

Grafik Acyclic Terarah merupakan alternatif menarik untuk teknologi blockchain konvensional. Arsitektur uniknya menjanjikan untuk menyelesaikan berbagai tantangan kritis yang dihadapi oleh cryptocurrency saat ini, terutama dalam hal skalabilitas, biaya, dan efisiensi energi.

Meskipun saat ini ada relatif sedikit proyek yang menerapkan struktur data ini, potensi untuk mendorong ekosistem yang sangat skala besar tidak dapat disangkal. Teknologi DAG dapat mengubah sektor yang memerlukan transaksi berkinerja tinggi tanpa biaya, seperti Internet of Things dan sistem pembayaran mikro.

Namun, seperti semua teknologi yang muncul, DAG menghadapi tantangan teknis dan adopsi yang signifikan yang harus diatasi sebelum mencapai potensi penuhnya. Keseimbangan antara desentralisasi, keamanan, dan kinerja pada akhirnya akan menentukan keberhasilan pendekatan inovatif ini dalam ekosistem cryptocurrency.