什麼是有向無環圖（DAG）？

有向無環圖（DAG）技術已成為加密貨幣與區塊鏈領域的重要創新。雖然區塊鏈技術因突破傳統銀行體系而徹底改變金融產業，DAG則被視為另一種分散式帳本技術。許多加密社群人士認為DAG具備革命性潛力，不僅能補充，也可能與區塊鏈方案競爭。本文將深入解析DAG的定義、運作機制，以及其在加密貨幣生態系中的角色。

DAG與區塊鏈技術比較

有向無環圖（DAG）是一種資料建模與結構化工具，部分加密貨幣專案將其作為傳統區塊鏈架構的替代方案。DAG技術經常被稱為「區塊鏈殺手」，業界持續討論其是否有機會取代區塊鏈成為加密產業主流。目前，區塊鏈仍是加密領域的核心技術。

DAG的基礎架構是一種由圓圈和線條組成的圖形結構。每個圓圈（頂點）代表需納入網路的獨立活動或交易，線條（邊）則標示交易的批准與驗證順序。所有線條皆為單向流動，因此稱為「有向無環圖」。「有向」代表單向流動，「無環」則指頂點不會回到自身，形成持續向前的結構。

這種資料結構在資料建模應用上特別有效，DAG讓用戶能觀察並分析多個變數間的關聯。研究者可據此判斷系統內各變數的影響。在加密貨幣應用中，DAG資料協助專案於分散式網路中達成共識，無須傳統區塊建立，為交易資訊的組織與驗證提供新思維。

DAG與區塊鏈有何不同？

DAG與區塊鏈在加密貨幣生態系中雖然功能相似，但核心差異在於資料結構：DAG不產生區塊，而是直接在前序交易基礎上建立新交易，形成不分離的分層架構。

區塊鏈呈現為線性鏈條，DAG則類似由節點互聯的圖形結構。這種差異造成交易處理與驗證方式的顯著不同。DAG系統無需等待區塊產生，有望帶來比傳統區塊鏈更快的交易速度與更佳可擴展性。

DAG技術如何運作？

DAG的運作機制聚焦於獨特的交易驗證系統。基於DAG的架構由頂點（圓圈）及邊（線條）構成，每個頂點代表一筆包含特定DAG資料的獨立交易。交易以分層方式逐步累積，打造出不斷擴展的互聯交易網路。

使用者發起交易時，需確認至少一筆先前提交的歷史交易。這些交易被稱為「tips」——即等待驗證的未確認交易。為提交新交易，使用者需驗證這些tips，隨後自己的交易會變成新的tip，等待後續使用者確認。這樣形成自我循環的系統，社群持續新增交易層，每層加入DAG資料，推動網路有機成長。

技術上，DAG採用強化安全機制防止雙重支付攻擊。節點在確認舊交易時，會追溯並評估從起始交易到目前交易的完整路徑，檢查全部歷史DAG資料。全面驗證確保帳戶餘額充足且所有歷史交易均合法。若使用者嘗試在無效路徑上建立交易，網路將忽略該交易。即使交易合法，若掛接至含有欺詐交易的路徑，也可能被拒絕，確保整體網路及DAG資料的完整性。

DAG的應用

DAG技術於加密貨幣生態系中有重要用途。其核心應用是透過獨特的DAG資料結構，實現高效交易處理。無區塊限制，用戶無須等待區塊產生或挖礦，能持續提交交易，唯一需求是先確認前序交易。

能源效率亦是DAG的顯著優勢。和仰賴高能耗PoW共識演算法的區塊鏈不同，採用DAG的加密貨幣僅需極低能耗。雖部分DAG實現仍採用PoW機制，但消耗遠低於傳統區塊鏈挖礦，得力於其高效資料處理與儲存方式。

DAG在微支付領域表現尤為突出。傳統區塊鏈分散式帳本處理小額交易時，手續費往往高於支付金額。DAG系統通常不收手續費或只收極低節點費，極適合微型交易。即使網路壅塞，費用依然穩定低廉，因DAG結構支援多筆交易並行處理。

哪些加密貨幣採用DAG？

雖然DAG被認為效率更高，目前僅有少數加密貨幣專案採用此技術。IOTA是最具代表性的案例，其名稱取自「Internet of Things Application」。IOTA（MIOTA）數年前發行，因交易速度快、可擴展性強、安全性高、隱私及資料完整性而受到青睞。平台透過節點與「tangles」——多節點組合，利用DAG架構驗證交易。使用者須驗證兩筆其他交易，才能獲得自身交易批准，確保所有參與者共同參與共識，實現網路去中心化。

Nano是另一個值得注意的DAG實現，採取DAG與區塊鏈混合模式。平台所有資料透過節點傳遞，每位用戶擁有自己的錢包，並含有區塊鏈元素。交易驗證需由發送方和接收方共同確認。Nano以交易速度快、可擴展性高、安全性佳、隱私保護及零手續費著稱，得益於其高效DAG資料處理架構。

BlockDAG亦採用DAG技術，提供高能效礦機及BDAG代幣挖礦行動應用。與比特幣四年減半週期不同，BDAG每12個月減半，其DAG資料架構支援此獨特代幣經濟模型。

DAG的優勢與挑戰

如同所有技術，DAG在資料管理方式上有其優勢，也有侷限。

DAG具備多項顯著優勢。交易速度快，無區塊建立時間限制，任何人可隨時處理交易，只需確認前序交易且無交易數量上限。DAG資料結構支援並行處理，大幅提升吞吐量。無挖礦程序及礦工獎勵，通常零手續費或僅對特殊節點收取少量費用，極適合微交易。環保性高，不依賴傳統PoW共識，能耗低、碳足跡小。可擴展性佳，無需等待區塊產生，資料架構支援無限水平擴展。

但DAG亦面臨挑戰。部分DAG協議存在中心化元素，去中心化問題尚待克服。許多專案僅將其視為網路啟動的暫時方案，DAG尚未證明能完全獨立運作。缺乏外部監督下，網路易受攻擊，影響資料完整性。此外，DAG未在主流區塊鏈協議同等規模下大規模測試。雖然出現已久，採用率仍低於Layer-2等解決方案，資料結構在極端負載下的表現尚未獲得全面驗證。

結論

有向無環圖作為一項技術創新，在加密貨幣領域展現巨大潛力。DAG在交易費用、可擴展性和能耗等方面明顯優於區塊鏈，尤其高效資料管理表現突出。目前技術仍在發展階段，面臨去中心化不足與缺乏大規模測試等挑戰，尚難撼動區塊鏈主導地位。相關侷限若能克服，DAG才有機會邁向主流應用。

該技術仍處於探索階段，許多可能性與挑戰尚未明朗。DAG展現的優勢值得關注，尤其在資料結構與處理效率方面明顯勝過傳統區塊鏈架構。加密社群持續關注其未來發展，期盼新場景下的成熟應用。DAG有望成為區塊鏈的補充，為特定需求的專案提供獨特解決方案。隨著技術進步和更多專案嘗試DAG架構，其在分散式帳本技術中的真正潛力與作用將逐步顯現，尤其是開發者持續探索DAG資料結構創新應用的過程。

常見問題

DAG是什麼縮寫？

DAG是有向無環圖（Directed Acyclic Graph）的縮寫，這是一種用於區塊鏈技術以提升交易速度與可擴展性的資料結構。

什麼是DAG檔案？

DAG檔案指有向無環圖（Directed Acyclic Graph），在資料處理及區塊鏈技術中用於高效的資料儲存與驗證。