Понимание направленного ациклического графа (DAG)

Направленный ациклический граф (DAG) - это структура данных, состоящая из вершин и рёбер, причём каждое ребро направлено от одной вершины к другой, обеспечивая отсутствие циклов. Это означает, что невозможно начать с любой вершины и пройти граф таким образом, чтобы вернуться обратно к начальной вершине. DAG используются в различных приложениях, включая обработку данных, планирование и, в последнее время, в качестве основы определённых типов распределённых реестров.

В контексте распределенных реестров группа обеспечения доступности баз данных позволяет разным участникам одновременно обновлять различные части реестра. Это отход от традиционной технологии блокчейн, где блоки добавляются последовательно. В системе на основе DAG транзакции напрямую связаны друг с другом, что может значительно увеличить скорость и масштабируемость сети.

Tangle IOTA - это конкретная реализация DAG, разработанная для экосистемы IoT. В Tangle каждая транзакция непосредственно подтверждает две предыдущие транзакции. Эта структура не только способствует масштабируемости сети, но и устраняет необходимость в майнерах, поскольку акт совершения транзакции включает в себя проверку предыдущих транзакций.

Процесс валидации в системе DAG, подобной Tangle, включает проверку целостности двух транзакций, которые непосредственно подтверждаются, а также косвенное подтверждение большой части истории сети. Это создает саморегулирующуюся сеть, где чем больше активности, тем быстрее и безопаснее становится сеть.

Способность структуры DAG обрабатывать транзакции параллельно, без необходимости последовательного добавления блоков, — это то, что позволяет IOTA Tangle достигать высокой масштабируемости и пропускной способности, что делает его хорошо подходящим для больших объемов транзакций с низкой стоимостью, типичных для IoT.

Tangle против традиционной блокчейн

Традиционная технология блокчейн, используемая в Bitcoin и Ethereum, структурирует данные в блоки, при этом каждый новый блок связан с предыдущим, образуя цепочку. Эта структура требует, чтобы майнеры проверяли и добавляли новые блоки в цепочку, процесс, который может быть трудоемким и энергоемким, что приводит к потенциальным узким местам и проблемам с масштабируемостью.

В отличие от этого, Tangle от IOTA, основанный на технологии DAG, не организует транзакции в блоки и не требует майнинга. Вместо этого каждая транзакция добавляется в сеть отдельно и напрямую подтверждает две предыдущие транзакции. Этот механизм позволяет осуществлять параллельную обработку и значительно сокращает время подтверждения транзакций.

Одно из ключевых различий между Tangle и традиционными блокчейнами заключается в способе достижения консенсуса. В блокчейне консенсус обычно достигается с помощью механизмов Proof of Work (PoW) или Proof of Stake (PoS), которые могут быть ресурсоемкими. В Tangle консенсус является неотъемлемой частью процесса транзакции, поскольку каждая транзакция должна подтвердить две другие, чтобы считаться действительной.

Это различие в механизмах консенсуса также влияет на сетевые сборы. Традиционные блокчейны часто требуют платы за транзакции для стимулирования майнеров или валидаторов, что может стать чрезмерно дорогим во время пиковой нагрузки. Дизайн Тэнгла позволяет ему работать без комиссий за транзакции, поскольку пользователи способствуют безопасности сети, проверяя другие транзакции.

Масштабируемость Tangle по сравнению с традиционными блокчейнами является еще одним существенным преимуществом. По мере того, как в Tangle добавляется больше транзакций, способность сети обрабатывать транзакции увеличивается, в отличие от традиционных блокчейнов, которые могут становиться медленнее и перегруженнее по мере роста объема транзакций.

Как Tangle позволяет осуществлять безвозмездные транзакции

Уникальная структура Tangle, где каждая транзакция подтверждает две предыдущие транзакции, устраняет необходимость в специализированных майнерах или валидаторах. Это фундаментальная причина, по которой IOTA может облегчить транзакции без комиссий. В традиционных сетях блокчейна комиссии за транзакции используются для компенсации майнеров за вычислительную мощность, затраченную на проверку транзакций и обеспечение безопасности сети.

В Tangle от IOTA акт совершения транзакции включает в себя проверку двух предыдущих транзакций. Это означает, что все участники сети также являются участниками безопасности сети и процессов проверки. В результате сети не нужно предлагать отдельное поощрение в виде комиссий за транзакции.

Отсутствие комиссий за транзакции в IOTA делает ее особенно подходящей для Интернета вещей, где устройства часто должны отправлять небольшие объемы данных или стоимости. В таких случаях даже минимальные комиссии за транзакции могут сделать систему непрактичной. Бесплатные транзакции обеспечивают огромное количество микротранзакций, что является критической возможностью для экономики Интернета вещей.

Масштабируемость Tangle дополнительно поддерживает безкомиссионные транзакции. По мере роста сети и увеличения количества транзакций возрастает способность сети обрабатывать транзакции. Это в явном противоречии с традиционными блокчейнами, где увеличение объема транзакций может привести к повышению комиссий и увеличению времени подтверждения.

Дизайн Тэнгл с его моделью бесплатных транзакций не только поддерживает распространение микротранзакций, но и поощряет развитие новых бизнес-моделей и приложений в области Интернета вещей. Это может включать сделки с данными в реальном времени, безшовные платежи между машинами и более детальный подход к обмену ресурсами и управлению ими.

Основные моменты

• Направленный ациклический граф (DAG) - это базовая структура для Tangle IOTA, позволяющая одновременно обновлять несколько частей регистра, увеличивая масштабируемость и скорость транзакций.
• Tangle, реализация IOTA DAG, облегчает транзакции, где каждая непосредственно подтверждает две предыдущие транзакции, способствуя масштабируемости сети и устраняя необходимость в майнерах.
• В отличие от традиционных блокчейнов, организующих транзакции в последовательные блоки, структура Tangle позволяет параллельную обработку транзакций, сокращая время подтверждения и улучшая пропускную способность сети.
• Консенсус в Tangle достигается внутренне через сам процесс транзакции, в отличие от традиционных блокчейнов, которые полагаются на механизмы, требующие много ресурсов, такие как Доказательство Работы или Доказательство Доли.
• Дизайн Tangle позволяет осуществлять безвозмездные транзакции, поскольку сам акт совершения транзакции включает в себя валидацию других, устраняя необходимость в комиссиях для стимулирования майнеров или валидаторов.
• Отсутствие комиссий за транзакции делает IOTA особенно подходящей для IoT, позволяя проводить огромное количество микротранзакций и поддерживая новые бизнес-модели и приложения, ориентированные на IoT.
• Поскольку Tangle растет с увеличением количества транзакций, его способность обрабатывать транзакции увеличивается, в отличие от традиционных блокчейнов, где увеличение объема может привести к повышению комиссий и замедлению времени подтверждения.