有向非巡回グラフ (DAG) はブロックチェーンとどう違うのですか?

DAG とブロックチェーンの構造的な違い

1. ブロックチェーンはデータを連続したブロックに編成し、各ブロックには暗号化ハッシュを介してリンクされたトランザクションのバッチが含まれます。すべてのブロックは前のブロックを参照し、線形チェーンを形成します。

2. 対照的に、有向非巡回グラフ (DAG) はブロックに依存しません。代わりに、トランザクションは相互に直接リンクされており、新しいトランザクションごとに 1 つ以上の以前のトランザクションが検証されます。
3. この構造により、DAG はトランザクションを並行して処理できるようになり、マイナーがトランザクションをブロックにグループ化する必要がなくなります。
4. ブロックがないことで確認の待ち時間が短縮され、ネットワークへの参加が増加するにつれてスループットが向上します。
5. 固定されたブロック時間がないため、後続のトランザクションが以前のトランザクションを参照する速度に応じて、DAG でのトランザクションのファイナリティがより有機的に発生する可能性があります。

コンセンサスメカニズムのバリエーション

1. ブロックチェーンは通常、Proof of Work (PoW) や Proof of Stake (PoS) などのコンセンサス メカニズムを使用し、ネットワークを保護するために専任の参加者 (マイナーまたはバリデーター) を必要とします。

2. 多くの DAG ベースのシステムでは、トランザクション検証プロセス内にコンセンサスが組み込まれており、トランザクションを送信する各ユーザーは以前のトランザクションを検証する必要があります。
3. これにより、ネットワークの整合性を維持する責任が特殊なノードからすべての参加者に移され、マイニング プールに関連する集中化のリスクが軽減される可能性があります。
4. 一部の DAG 実装では、攻撃を防ぐために初期段階でコーディネーター ノードを使用しますが、これにより一時的な集中化が生じます。
5. 時間の経過とともに、トランザクション量が増加するにつれて、これらのコーディネーターは段階的に廃止される可能性があり、累積的な検証の重みによってネットワークが完全な分散化を達成できるようになります。

スケーラビリティとトランザクション手数料

1. 従来のブロックチェーンは、ブロック サイズの制限と固定間隔によりスケーラビリティの課題に直面しており、ピーク使用時の混雑と料金の上昇につながります。

2. DAG アーキテクチャは本質的に使用量に応じて拡張します。ユーザーが増えると検証も増え、より大きなブロックを必要とせずに全体のスループットが向上します。
3. DAG ベースの暗号通貨の多くは取引手数料なしで動作するため、マイクロトランザクションは経済的に実行可能です。
4. マイナーによる補償がなければ、セキュリティと検証がすべてのユーザーに分散されるため、フィーレス モデルは持続可能です。
5. ただし、悪意のある攻撃者がネットワークに氾濫するのを防ぐために、トランザクションごとの最小限のプルーフ・オブ・ワークなどのスパム保護メカニズムが実装されることがよくあります。

セキュリティとネットワークの成熟度

1. ブロックチェーンは、51% 攻撃や緩和戦略などの十分に理解された攻撃ベクトルを使用した、長年にわたる実世界でのテストの恩恵を受けています。

2. DAG は比較的新しいものですが、特に攻撃者がトランザクションの発行を支配する可能性のある低トラフィックのネットワークにおいて、潜在的な脆弱性に関する批判に直面しています。
3. セキュリティ モデルはトランザクション レートに大きく依存します。アクティビティが低い期間は、適切に調整されていない場合、特定の DAG が二重支出の影響を受けやすくなる可能性があります。
4. IOTA のようなプロジェクトは、DAG 実装を進化させ、強化されたチップ選択アルゴリズムと一時的なコーディネーターを組み込んで復元力を強化しています。
5. 採用が増えるにつれて、検証されたトランザクションの累積的な重みにより、ブロックチェーンの不変性と同様に、履歴を元に戻すことが計算的に非現実的になります。

よくある質問

誰かが DAG で不正なトランザクションを作成することを妨げるものは何ですか?各トランザクションは、暗号署名を使用して以前のトランザクションを参照し、検証する必要があります。無効なトランザクションはネットワークによって無視されます。必須の軽量のproof-of-workなどの追加レイヤーにより、スパムやシビル攻撃を阻止します。

DAG はスマート コントラクトをサポートできますか?はい、ただし実装はイーサリアム スタイルの仮想マシンとは異なります。一部の DAG プラットフォームは、状態チャネルまたは階層化プロトコルを使用して、条件付きロジックと分散アプリケーションを実行します。

Bitcoin は DAG 上に構築されていますか? Bitcoin のトランザクション グラフは技術的にはデータ レベルで DAG を形成しますが、その主要なコンセンサスはブロックチェーン構造上で動作します。 「ブロックチェーン」という用語は、基礎となるトランザクションの依存関係だけでなく、そのブロックベースのコンセンサス メカニズムを指します。

すべての DAG ベースのシステムはマイナーを排除しますか?ほとんどは、ユーザーに検証を配布することで集中型マイニングを排除することを目的としています。ただし、一部のハイブリッド モデルには、DAG のスケーラビリティの利点を維持しながらセキュリティを強化するために、バリデーターのロールまたはステーキングが組み込まれています。