ما هو الرسم البياني الموجّه اللادوري (DAG) في الكريبتو؟

الرسم البياني الموجّه اللادوري، أو DAG اختصارًا، هو أداة لنمذجة البيانات وتنظيمها تُستخدم عادةً في العملات الرقمية.

وعلى خلاف البلوكتشين الذي يتألف من كتل، يتألف الرسم البياني الموجّه اللادوري من رؤوس وحواف. وبناءً على ذلك تُسجَّل معاملات الكريبتو على هيئة رؤوس، تتراكم واحدة فوق الأخرى. لكن كما في البلوكتشين، تصل المعاملات إلى الـ DAG عبر العُقد. ولكي ترسل العقدة معاملة، عليها إنجاز مهام إثبات العمل (PoW).

بعبارة أبسط: إذا كان نظام البلوكتشين يشبه السلسلة، فإن نظام الـ DAG أقرب إلى الرسم البياني. ويُنظر اليوم إلى نموذج الـ DAG في القطاع باعتباره بديلًا محتملًا للبلوكتشين مستقبلًا، بفضل كفاءته في تخزين البيانات ومعالجة المعاملات عبر الإنترنت.

كما يُنظر إلى نموذج الـ DAG على أنه حل محتمل لمشكلة اللامركزية القائمة في الكريبتو. فمع هذا النموذج لن يضطر المُعدِّنون إلى التنافس على الكتل الجديدة التي تُضاف إلى السلسلة.

ولأن العُقد تتكوّن في الوقت نفسه، يمكن كذلك معالجة المعاملات بسرعة أكبر. ويرى المطوّرون في الـ DAG حلًّا أفضل وأكثر أمانًا، قادرًا على تحسين سهولة استخدام الشبكة متى صارت أكثر قابلية للتوسّع.

كيف يعمل الـ DAG؟

كما ذكرنا، الرسم البياني الموجّه اللادوري أكثر كفاءة في تخزين البيانات. وتصميمه شجري الشكل، حيث تمثّل العُقد المترابطة "أغصانه".

ولأن كل رأس يمكن أن يكون له أكثر من جذر أصلي، يتيح النموذج اعتماد عدد أكبر من المعاملات في الوقت نفسه. والسبب أن المستخدمين ليسوا مضطرين لانتظار اكتمال معاملة قبل معالجة أخرى.

لذلك، يتعيّن على كل معاملة جديدة في الرسم البياني الموجّه اللادوري أن تشير إلى معاملات سابقة قبل أن تقبلها الشبكة. وهذا هو المبدأ نفسه الذي تشير به الكتل في البلوكتشين إلى الكتل السابقة. والمنطق وراء ذلك أن المعاملة لا تُعدّ مؤكَّدة فعليًا إلا حين تشير إليها معاملة أخرى، وهكذا دواليك.

في الـ DAG يمثّل كل رأس معاملة واحدة. ولا توجد كتل، ومن ثمّ لا حاجة إلى التعدين. فالمعاملات تُبنى بعضها فوق بعض بدلًا من تجميعها في كتل. ثم، كما ذكرنا للتو، تُنفَّذ مهام إثبات العمل في كل مرة ترسل فيها عقدة معاملة، وذلك لاعتماد المعاملات السابقة ومنع الرسائل غير المرغوب فيها.

وبشكل افتراضي، تُبنى المعاملات الجديدة في أي عملة رقمية قائمة على الـ DAG فوق معاملات أقدم. والفارق الأساسي عن البلوكتشين هو أن الـ DAG يسمح بالإشارة إلى عدة معاملات، لا إلى معاملة واحدة في كل مرة.

وتمتلك بعض الأنظمة خوارزمية تختار "الأطراف" (tips)، أي المعاملات التي يُبنى عليها، استنادًا إلى الوزن المتراكم، أي عدد التأكيدات المؤدّية إلى ذلك الطرف.

أما الحماية من الإنفاق المزدوج في شبكات الـ DAG فتعتمد على قيام العُقد بتأكيد المعاملات الأقدم عبر تتبّع مسار يعود إلى أول معاملة في الـ DAG. وبهذا يتم التحقق مما إذا كان لدى المُرسِل رصيد كافٍ. وإذا بنى المستخدم على مسار غير صالح، فإن معاملته معرّضة لأن تُتجاهل.

وتُحسم التعارضات الناتجة عن اختلاف المسارات عبر خوارزمية اختيار تفضّل الأطراف ذات الوزن المتراكم الأكبر.

فيمَ تُستخدم شبكات الـ DAG؟

يسعى نموذج الـ DAG إلى معالجة نقطتَي ضعف تُنسبان إلى تقنية البلوكتشين، وهما اللامركزية وقابلية التوسّع. كما يهدف إلى تحسين الأمان وسهولة الاستخدام.

وكيف ذلك؟

• على بلوكتشين البيتكوين أو منصة الإيثيريوم، لا يستطيع المُعدِّنون إنشاء أكثر من كتلة واحدة في كل مرة. ولذلك لا تُعتمد المعاملات الجديدة إلا بعد اكتمال السابقة. أما نموذج الـ DAG فيلغي هذه الكتل ويضيف المعاملات مباشرةً إلى السجل.

وبإلغاء الكتل، لن يحتاج نموذج الـ DAG إلى التعدين. وهذا يعني حاجة أقل إلى الكهرباء لتشغيل الشبكة. ولشبكات الـ DAG مزايا أخرى أيضًا، منها:

• سرعات معاملات عالية غير مقيّدة بإنشاء الكتل
• غياب المُعدِّنين يعني كذلك غياب رسوم المعاملات
• استهلاك أقل للطاقة وفوائد بيئية مقارنةً بالتعدين

غير أن استخدام شبكات الـ DAG في الكريبتو لا يزال في مراحله الأولى حاليًا. فهي، بخلاف البلوكتشين، ليست لامركزية بالكامل بعد. ولذلك تُستخدم أساسًا لإطلاق الشبكات، لا كنظام يمكن البناء عليه لإنشاء شبكة مستقرة.

أي العملات الرقمية تستخدم الـ DAG؟

كان من المستحيل في السابق التفكير في العملات الرقمية بمعزل عن البلوكتشين. لكن مع نموذج الـ DAG، بُنيت بالفعل عدة عملات رقمية بنجاح على هذه التقنية.

ومن الأمثلة على ذلك Obyte وIOTA وNano، على سبيل الذكر لا الحصر. ورغم أن بنية الـ DAG لا تزال جديدة نسبيًا، فإنها تُظهر إمكانات هائلة. وكما ذكرنا، وظّفتها عدة مشاريع بنجاح. وأشهرها:

Obyte

Obyte، أو ByteBall سابقًا، عملة رقمية مستقلة تمامًا عن البلوكتشين، إذ طبّقت بنية الـ DAG. ومع ذلك، تظل معاملات Obyte مدفوعة الرسوم.

والسبب أن شبكة Obyte تستخدم نظام مُحقِّقين يتيح التحقق المزدوج من المعاملات. وهي تعتمد خوارزمية إجماع قائمة على "الشهود" (witnesses)، وهم مستخدمون موثوقون ذوو سمعة جيدة يعملون كمُحقِّقين.

كما تدعم Obyte المعاملات غير القابلة للتتبع، فضلًا عن العقود الذكية.

IOTA

أطلقت IOTA، المخصّصة لتطبيقات إنترنت الأشياء، شبكتها "البلوكتشين بلا كتل" عام 2016. والفكرة وراء IOTA أن يصبح جميع المستخدمين مُعدِّنين فعليًا. فلاعتماد معاملة واحدة مثلًا، على المستخدم أن يتحقق من معاملتين.

وتستخدم IOTA شبكة مؤلفة من عُقد ومن "التشابكات" (tangles)، أي مجموعات العُقد، وهي تجعل عملية الاعتماد أسرع وأكثر كفاءة.

ويسهم جميع المستخدمين بقدر صغير من الطاقة في صيانة الشبكة، ويشارك الجميع كذلك في تحقيق الإجماع. وهذا يتيح للشبكة أن تكون عالية اللامركزية وقابلة للتوسّع في آن واحد.

ورسوم المعاملات تكاد تكون معدومة؛ ولذلك تُعدّ IOTA عملة رقمية بديلة اقتصادية للمدفوعات الصغيرة.

Nano

Nano أيضًا عملة رقمية تعمل بنظام الـ DAG. وتملك Nano سلاسل بلوكتشين مستقلة تربط بينها العُقد، وهو ما يُعرف بتقنية شبكة الكتل (block-lattice). وهي في الواقع مزيج بين الـ DAG والبلوكتشين.

فلكل مستخدم محفظته الخاصة وسلسلته الخاصة. ولا يستطيع أحد سوى المستخدم نفسه إجراء تغييرات على محفظته أو سلسلته. وتكتمل المعاملة بمجرد أن ينفّذ المُرسِل والمُستقبِل كلٌّ إجراءه على سلسلته الخاصة.

وتقدّم Nano لمستخدميها رسوم معاملات صفرية إلى جانب سرعات معاملات عالية.

ما دور الـ DAG في البلوكتشين؟

يمكن اعتبار الـ DAG بديلًا مناسبًا للبلوكتشين، وإن كان لا يزال بحاجة إلى مزيد من الضبط. فنموذج الـ DAG يسعى إلى معالجة مشكلات شائعة في تقنية البلوكتشين مثل التكلفة والسرعة والقدرة على التكيّف.

والحقيقة أن كلتا التقنيتين تسجّلان المعاملات في سجل رقمي وتعملان نحو الهدف نفسه. وما يفرّق بينهما هو أساسًا البنية التي يستخدمها كل نموذج لتخزين البيانات.

الـ DAG في مقابل البلوكتشين

يسجّل كل من البلوكتشين والـ DAG المعاملات في سجل موزّع، لكن بوسائل مختلفة.

وفيما يلي مقارنة سريعة بينهما من حيث المزايا والعيوب:

مزايا الـ DAG

• مناسب للمعاملات الصغيرة ولأحجام المعاملات الكبيرة
• يلغي الحاجة إلى أجهزة التعدين
• قد تنخفض الرسوم انخفاضًا كبيرًا
• استهلاك أقل للطاقة

عيوب الـ DAG

• عرضة للهجمات بسبب انخفاض حجم المعاملات
• لا يزال في بداياته؛ ولم يبلغ بعد مستويات لامركزية يُعتد بها

مزايا البلوكتشين

• راسخ ومستخدم على نطاق واسع من عملات مثل البيتكوين والإيثيريوم
• شفاف وغير قابل للتعديل، وشديد الأمان
• اقتصادي في المعاملات ذات القيمة المرتفعة

عيوب البلوكتشين

• متطلبات تخزين ونطاق ترددي شبكي مرتفعة
• استهلاك هائل للطاقة
• رسوم معاملات مرتفعة

وفي نهاية المطاف، يعتمد اختيار النموذج على أهدافك التجارية. وكما ناقشنا، لكل نموذج نقاط قوته ونقاط ضعفه، وقد يكون أحدهما أنسب لك بحسب احتياجاتك.