O que é DAG? Uma exploração aprofundada de como a tecnologia de grafos acíclicos direcionados capacita a Internet das Coisas e negociações de alta frequência

DAG: Um Novo Paradigma de Registro Distribuído Além da Blockchain

No mundo das criptomoedas, a tecnologia blockchain é amplamente conhecida. No entanto, uma estrutura de dados chamada Grafo Acíclico Direcionado (Directed Acyclic Graph, DAG) está emergindo como uma solução alternativa potencial, oferecendo novas ideias para resolver os gargalos de escalabilidade da blockchain.

Simplificando, o DAG é um modelo que utiliza vértices (ou nós) e arestas direcionadas para representar dados e suas relações. “Direcionado” refere-se ao facto de as arestas terem direção, enquanto “acíclico” significa que é impossível partir de um vértice, seguir as arestas direcionadas e regressar ao ponto de partida, formando um ciclo fechado. Em aplicações de criptomoedas, cada vértice representa uma transação e cada aresta direcionada representa a relação de confirmação de transações.

Como Funciona o DAG? Transação como Consenso

O mecanismo operacional do DAG é fundamentalmente diferente da blockchain:

• Sem estrutura de blocos: As transações não são mais empacotadas em blocos e encadeadas sequencialmente. Quando uma nova transação é enviada, ela confirma e se liga directamente a múltiplas transações anteriores. Todo o registro contábil forma assim uma “rede” em constante expansão e entrelaçamento.
• Transação como consenso: Em muitas implementações de DAG, o envio de uma nova transação requer a verificação de transações anteriores. Isto significa que os participantes da rede participam indirectamente do consenso ao iniciar transações, eliminando assim o papel de mineradores ou validadores tradicionais, e teoricamente possibilitando taxas de transação zero e alto throughput.
• Processamento paralelo: Como as transações não são encadeadas linearmente, múltiplas cadeias de transações podem crescer e ser confirmadas simultaneamente, alcançando processamento paralelo, que é fundamental para sua escalabilidade superior.

Comparação Central entre DAG e Blockchain

Principais Projectos de Criptomoedas DAG e Desempenho de Mercado

Actualmente, os projectos representativos de criptomoedas que adoptam tecnologia DAG no mercado incluem principalmente:

1. IOTA (MIOTA): Projectada especificamente para Internet das Coisas, seu núcleo “Tangle” é uma estrutura DAG. Visa realizar micropagamentos sem taxa entre máquinas e transmissão segura de dados. O preço actual na Gate é $0.2475, com volume de transações nas últimas 24 horas de aproximadamente $28,000,000.
2. Nano (XNO): Focado na transferência de valor instantânea e sem taxa. Sua estrutura de “rede de blocos” aloca uma micro-blockchain independente para cada conta de utilizador, com estas cadeias interagindo assincronamente através de estrutura DAG. O preço actual na Gate é $1.532, com volume de transações nas últimas 24 horas de aproximadamente $12,000,000.
3. Hedera (HBAR): Embora não seja estritamente um DAG típico, seu algoritmo de consenso Hashgraph é uma variante DAG de tolerância a falhas bizantinas assíncrona (ABFT), reconhecida pela sua elevada eficiência e finalidade determinística. O preço actual na Gate é $0.0987, com volume de transações nas últimas 24 horas superior a $85,000,000.

Vantagens e Desafios da Tecnologia DAG

Vantagens:

• Escalabilidade e throughput elevados: O processamento paralelo melhora a capacidade de processamento de transações conforme o uso da rede aumenta.
• Baixa latência e taxas zero: Livres da limitação do tempo de bloco, adequadas para cenários de micropagamentos de alta frequência.
• Eficiência energética superior: Geralmente sem necessidade de mineração intensiva em recursos energéticos, alinhada com tendências de tecnologia verde.

Desafios:

• Verificação de segurança: Em comparação com a “regra da cadeia mais longa” da blockchain como Bitcoin, os mecanismos de consenso do DAG (como “acumulação de peso”) são mais complexos, e a segurança em larga escala necessita verificação adicional.
• Risco de centralização: Alguns projectos DAG podem ter nós coordenadores iniciais para orientar a rede nas fases iniciais, levantando questões sobre descentralização.
• Maturidade de ecossistema e aplicações: Ferramentas de desenvolvimento, funcionalidades de contrato inteligente (alguns projectos não as suportam) e ecossistema geral de aplicações ainda ficam muito atrás de plataformas blockchain maduras como Ethereum.

Perspectivas Futuras: Coexistência Paralela em Vez de Substituição

A tecnologia DAG não é um “assassino” da blockchain, mas um importante complemento e extensão. É particularmente adequada para cenários extremamente sensíveis a throughput, tempo real e taxas de transação, como micropagamentos IoT, negociação de alta frequência, economias de jogos, entre outros.

No futuro, podemos ver o surgimento de arquitecturas híbridas, por exemplo, utilizar DAG como solução de escalonamento Layer 2 para blockchain, ou processar tipos específicos de transações através de DAG sob uma cadeia principal, combinando assim as vantagens de ambas.