Entendendo o Gráfico Acíclico Dirigido (DAG)

Um Grafo Acíclico Direcionado (DAG) é uma estrutura de dados que consiste em vértices e arestas, com cada aresta direcionada de um vértice para outro, garantindo que não haja ciclos. Isso significa que é impossível começar em qualquer vértice e percorrer o grafo de uma maneira que o leve de volta ao vértice inicial. DAGs são usados em várias aplicações, incluindo processamento de dados, agendamento e, mais recentemente, como base de certos tipos de registros distribuídos.

No contexto de registros distribuídos, um DAG permite que diferentes partes do registro sejam atualizadas simultaneamente por diferentes participantes. Isso é uma partida da tecnologia de blockchain tradicional, onde os blocos são adicionados sequencialmente. Em um sistema baseado em DAG, as transações são vinculadas diretamente umas às outras, o que pode aumentar significativamente a velocidade e escalabilidade da rede.

O Tangle da IOTA é uma implementação específica de um DAG projetado para o ecossistema da IoT. No Tangle, cada transação confirma diretamente duas transações anteriores. Essa estrutura não apenas contribui para a escalabilidade da rede, mas também elimina a necessidade de mineradores, já que o ato de realizar uma transação inclui a validação de transações anteriores.

O processo de validação em um sistema DAG como o Tangle envolve verificar a integridade das duas transações que estão sendo confirmadas diretamente, bem como confirmar indiretamente uma grande parte da história da rede. Isso cria uma rede auto-reguladora onde quanto mais atividade houver, mais rápido e seguro o a rede se torna.

A capacidade da estrutura DAG de processar transações em paralelo, sem a necessidade de adição sequencial de blocos, é o que permite que o Tangle da IOTA alcance alta escalabilidade e throughput, tornando-o adequado para transações de alto volume e baixo valor típicas da IoT.

O Tangle vs. Blockchain Tradicional

A tecnologia de blockchain tradicional, como a utilizada no Bitcoin e Ethereum, estrutura dados em blocos, sendo que cada novo bloco está vinculado ao anterior, formando uma cadeia. Essa estrutura requer que os mineradores validem e adicionem novos blocos à cadeia, um processo que pode ser demorado e consumir muita energia, levando a possíveis gargalos e problemas de escalabilidade.

Por outro lado, o Tangle da IOTA, baseado na tecnologia DAG, não organiza transações em blocos ou requer mineração. Em vez disso, cada transação é adicionada à rede individualmente e confirma diretamente duas transações anteriores. Esse mecanismo permite o processamento paralelo e reduz significativamente os tempos de confirmação de transações.

Uma das principais diferenças entre o Tangle e blockchains tradicionais é a forma como o consenso é alcançado. No blockchain, o consenso é tipicamente alcançado por meio de mecanismos de Prova de Trabalho (PoW) ou Prova de Participação (PoS), que podem ser intensivos em recursos. No Tangle, o consenso é uma parte intrínseca do processo de transação, pois cada transação deve validar outras duas para ser considerada válida.

Essa diferença nos mecanismos de consenso também impacta as taxas da rede. As blockchains tradicionais geralmente exigem taxas de transação para incentivar mineradores ou validadores, o que pode se tornar proibitivamente caro durante os horários de pico. O design do Tangle permite que ele opere sem taxas de transação, já que os usuários contribuem para a segurança da rede validando outras transações.

A escalabilidade do Tangle em comparação com blockchains tradicionais é outra vantagem significativa. À medida que mais transações são adicionadas ao Tangle, a capacidade da rede de processar transações aumenta, ao contrário dos blockchains tradicionais, que podem ficar mais lentos e congestionados à medida que o volume de transações cresce.

Como a Tangle possibilita transações sem taxas

A estrutura única do Tangle, onde cada transação confirma duas transações anteriores, elimina a necessidade de mineradores ou validadores dedicados. Esta é uma razão fundamental pela qual a IOTA pode facilitar transações sem taxas. Nas redes tradicionais de blockchain, as taxas de transação são usadas para compensar os mineradores pelo poder computacional que eles gastam na validação de transações e na segurança da rede.

No Tangle da IOTA, o ato de fazer uma transação inclui inerentemente a validação de duas transações anteriores. Isso significa que todos os participantes da rede também contribuem para os processos de segurança e validação da rede. Como resultado, a rede não precisa oferecer um incentivo separado na forma de taxas de transação.

A ausência de taxas de transação em IOTA torna-o particularmente adequado para a IoT, onde os dispositivos muitas vezes precisam enviar pequenas quantidades de dados ou valor. Em tais casos, até mesmo taxas de transação mínimas poderiam tornar o sistema impraticável. Transações sem taxas permitem um grande número de microtransações, uma capacidade crítica para a economia da IoT.

A escalabilidade do Tangle suporta ainda mais transações sem taxas. À medida que a rede cresce e mais transações são realizadas, a capacidade da rede de processar transações aumenta. Isso contrasta fortemente com as blockchains tradicionais, onde o aumento do volume de transações pode levar a taxas mais altas e tempos de confirmação mais longos.

O design do Tangle, com seu modelo de transação sem taxa, não só suporta a proliferação de microtransações, mas também incentiva o desenvolvimento de novos modelos de negócios e aplicações dentro da IoT. Isso poderia incluir transações de dados em tempo real, pagamentos máquina-a-máquina sem interrupções e uma abordagem mais granular para compartilhamento e gerenciamento de recursos.

Destaques

• Um Grafo Acíclico Direcionado (DAG) é uma estrutura fundamental para o Tangle da IOTA, permitindo que várias partes do livro-razão atualizem simultaneamente, aumentando a escalabilidade e a velocidade das transações.
• A Tangle, implementação de um DAG da IOTA, facilita transações onde cada uma confirma diretamente duas transações anteriores, contribuindo para a escalabilidade da rede e eliminando a necessidade de mineradores.
• Ao contrário das blockchains tradicionais que organizam transações em blocos sequenciais, a estrutura do Tangle permite o processamento paralelo de transações, reduzindo os tempos de confirmação e melhorando a taxa de transferência da rede.
• O consenso no Tangle é alcançado intrinsecamente por meio do próprio processo de transação, ao contrário das blockchains tradicionais que dependem de mecanismos intensivos em recursos como Prova de Trabalho ou Prova de Participação.
• O design do Tangle permite transações sem taxa, uma vez que o ato de realizar uma transação inclui a validação de outros, eliminando a necessidade de taxas de transação para incentivar mineradores ou validadores.
• A ausência de taxas de transação torna o IOTA particularmente adequado para o IoT, possibilitando um grande número de microtransações e suportando novos modelos de negócios e aplicações centrados no IoT.
• À medida que o Tangle cresce com mais transações, sua capacidade de processar transações aumenta, ao contrário das blockchains tradicionais onde o aumento do volume pode levar a taxas mais altas e tempos de confirmação mais lentos.