Розуміння направленого ациклічного графа (DAG)

Спрямований ациклічний граф (DAG) — це структура даних, яка складається з вершин і ребер, причому кожне ребро спрямоване від однієї вершини до іншої, що гарантує відсутність циклів. Це означає, що неможливо почати з будь-якої вершини і обійти граф таким чином, щоб повернути вас до початкової вершини. DAG використовуються в різних додатках, включаючи обробку даних, планування, а останнім часом і як основу певних типів розподілених реєстрів.

У контексті розподілених реєстрів DAG дозволяє одночасно оновлювати різні частини реєстру різними учасниками. Це відхід від традиційної технології блокчейну, де блоки додаються послідовно. У системі на основі DAG транзакції прямо пов'язані одна з одною, що може значно збільшити швидкість та масштабованість мережі.

Tangle IOTA - це конкретна реалізація DAG, розроблена для екосистеми Інтернету речей. У Tangle кожна транзакція безпосередньо підтверджує дві попередні транзакції. Ця структура не тільки сприяє масштабованості мережі, але й усуває потребу в рударях, оскільки акт здійснення транзакції включає в себе валідацію попередніх транзакцій.

Процес валідації в системі DAG, такій як Tangle, включає перевірку цілісності двох транзакцій, які безпосередньо підтверджуються, а також опосередковано підтверджують значну частину історії мережі. Це створює саморегулюючу мережу, де чим більше активності, тим швидшою та безпечнішою стає мережа.

Можливість обробки транзакцій паралельно з допомогою структури DAG, без необхідності послідовного додавання блоків, дозволяє Tangle в мережі IOTA досягти високої масштабованості та пропускної здатності, що робить його добре підходящим для великого обсягу транзакцій низької вартості, типових для Інтернету речей.

Tangle проти Традиційного Блокчейну

Традиційна технологія блокчейну, яка використовується у Bitcoin та Ethereum, структурує дані у блоки, при цьому кожен новий блок пов'язаний з попереднім, утворюючи ланцюг. Ця структура потребує від гірників підтвердження та додавання нових блоків до ланцюга, процес, який може бути часомістким та вимагати багато енергії, що може призводити до потенційних заторів та проблем масштабованості.

Навпаки, Tangle від IOTA, який базується на технології DAG, не організовує транзакції в блоки або не вимагає видобутку. Замість цього кожна транзакція додається до мережі індивідуально і безпосередньо підтверджує дві попередні транзакції. Цей механізм дозволяє паралельну обробку та значно скорочує час підтвердження транзакцій.

Однією з ключових відмінностей між Tangle і традиційними блокчейнами є спосіб досягнення консенсусу. У блокчейні консенсус зазвичай досягається за допомогою механізмів Proof of Work (PoW) або Proof of Stake (PoS), які можуть бути ресурсомісткими. У Tangle консенсус є невід'ємною частиною процесу транзакції, оскільки кожна транзакція повинна підтвердити дві інші, щоб вважатися дійсною.

Ця різниця в механізмах консенсусу також впливає на комісію мережі. Традиційні блокчейни часто вимагають комісій за транзакції, щоб стимулювати майнерів або валідаторів, що може стати непомірно дорогим у пікові години. Конструкція Tangle дозволяє йому працювати без комісій за транзакції, оскільки користувачі роблять свій внесок у безпеку мережі, перевіряючи інші транзакції.

Масштабованість Тенглу порівняно з традиційними блокчейнами - ще одна значна перевага. Чим більше транзакцій додається до Тенглу, тим більше збільшується можливість мережі обробляти транзакції, відмінно від традиційних блокчейнів, які можуть ставати повільнішими та перенасиченими при збільшенні обсягу транзакцій.

Як Tangle дозволяє здійснювати транзакції без комісії

Унікальна структура Tangle, де кожна транзакція підтверджує дві попередні транзакції, усуває необхідність у власних шахтарях або валідаторах. Це є фундаментальною причиною того, чому IOTA може здійснювати транзакції без комісій. У традиційних мережах блокчейну комісії використовуються для відшкодування шахтарям за обчислювальну потужність, що витрачається на підтвердження транзакцій та забезпечення мережі.

У Tangle в IOTA акт здійснення транзакції включає в себе перевірку двох попередніх транзакцій. Це означає, що всі учасники мережі також є учасниками безпеки та процесів валідації мережі. В результаті мережі не потрібно надавати окремий стимул у формі комісій за транзакції.

Відсутність комісій за транзакції в IOTA робить його особливо підходящим для Інтернету речей, де пристрої часто повинні надсилати невеликі обсяги даних або вартості. В таких випадках, навіть мінімальні комісії за транзакції можуть зробити систему непрактичною. Безкоштовні транзакції дозволяють виконання великої кількості мікротранзакцій, що є ключовою можливістю для економіки Інтернету речей.

Масштабовність Танглу додатково підтримує безкоштовні транзакції. Чим більше зростає мережа і здійснюються більше транзакцій, тим більше капацітет мережі для обробки транзакцій зростає. Це суттєво відрізняється від традиційних блокчейнів, де збільшення обсягу транзакцій може призвести до вищих комісій і більших часів підтвердження.

Дизайн Tangle з безкоштовною моделлю транзакцій не лише підтримує поширення мікротранзакцій, але й сприяє розвитку нових бізнес-моделей та додатків у галузі Інтернету речей. Це може включати транзакції даних в реальному часі, безшовні платежі від машини до машини та більш дрібний підхід до спільного використання та управління ресурсами.

Основні моменти

• Направлений ацикличний граф (DAG) є основною структурою для Mережі IOTA, що дозволяє одночасно оновлювати кілька частин реєстру, покращуючи масштабованість та швидкість транзакцій.
• Tangle, реалізація DAG в IOTA, сприяє здійсненню транзакцій, де кожна безпосередньо підтверджує дві попередні, що сприяє масштабованості мережі та усуває потребу в гірниках.
• На відміну від традиційних блокчейнів, які організовують транзакції в послідовні блоки, структура Tangle дозволяє паралельну обробку транзакцій, що зменшує час підтвердження та покращує пропускну здатність мережі.
• Узгодження в Tangle досягається вбудовано через сам процес транзакції, на відміну від традиційних блокчейнів, які покладаються на ресурсоємні механізми, такі як Proof of Work або Proof of Stake.
• Дизайн Tangle дозволяє безкоштовні транзакції, оскільки акт здійснення транзакції включає в себе валідацію інших, усуваючи потребу в транзакційних комісіях для стимулювання рударів або валідаторів.
• Відсутність комісій за транзакції робить IOTA особливо підходящим для Інтернету речей, дозволяючи велику кількість мікротранзакцій та підтримуючи нові бізнес-моделі та застосунки, спрямовані на Інтернет речей.
• У міру того, як Tangle зростає з більшою кількістю транзакцій, його здатність обробляти транзакції зростає, на відміну від традиційних блокчейнів, де збільшення обсягу може призвести до вищих комісій і повільнішого часу підтвердження.