Directed acyclic graph atau DAG adalah instrumen pemodelan dan penataan data yang umum dipakai di dunia cryptocurrency.
Berbeda dari blockchain yang tersusun atas blok-blok, directed acyclic graph tersusun atas simpul (vertex) dan sisi (edge). Dengan begitu, transaksi kripto dicatat sebagai simpul, lalu transaksi-transaksi itu dicatat bertumpuk satu di atas yang lain. Sama seperti blockchain, transaksi tetap dikirimkan ke DAG melalui node. Node yang hendak mengirim sebuah transaksi harus mengerjakan tugas proof-of-work (PoW) terlebih dulu.
Pada dasarnya, jika sistem blockchain terlihat seperti sebuah rantai, sistem DAG lebih menyerupai sebuah grafik. Model DAG kini dilirik industri sebagai calon pengganti blockchain di masa depan berkat efisiensinya dalam menyimpan data dan memproses transaksi online.
Model DAG dipandang sebagai jawaban potensial atas persoalan desentralisasi yang membelit dunia kripto saat ini. Dengan model ini, penambang tidak perlu lagi berebut blok baru untuk ditambahkan ke rantai.
Karena node dibangun secara bersamaan, transaksi pun bisa diproses lebih cepat. Para pengembang melihat DAG sebagai solusi yang lebih baik dan lebih aman, yang dapat meningkatkan kegunaan sebuah jaringan begitu ia menjadi lebih scalable.
Bagaimana cara kerja DAG?
Seperti disebutkan, directed acyclic graph lebih efisien dalam menyimpan data. Strukturnya menyerupai pohon, dengan node-node yang saling terhubung sebagai 'cabang'-nya.
Karena setiap node bisa punya lebih dari satu induk, model ini memungkinkan lebih banyak transaksi divalidasi pada saat bersamaan. Sebabnya, pengguna tidak perlu menunggu satu transaksi selesai sebelum memproses transaksi berikutnya.
Jadi pada directed acyclic graph, setiap transaksi baru harus merujuk transaksi-transaksi sebelumnya sebelum diterima jaringan. Ini sama persis dengan cara blok di blockchain merujuk blok-blok sebelumnya. Logikanya, sebuah transaksi baru benar-benar terkonfirmasi ketika ia dirujuk oleh transaksi lain, begitu seterusnya.
Di DAG, setiap simpul mewakili satu transaksi. Tidak ada blok, sehingga mining pun tidak dibutuhkan. Transaksi dibangun bertumpuk satu di atas yang lain, bukan dikumpulkan ke dalam blok. Lalu, seperti disinggung tadi, tugas proof-of-work dijalankan setiap kali sebuah node mengirim transaksi, untuk memvalidasi transaksi terdahulu sekaligus mencegah spam.
Secara standar, transaksi baru dibangun di atas transaksi lama pada cryptocurrency berbasis DAG. Perbedaan utamanya dengan blockchain adalah di DAG beberapa transaksi bisa dirujuk sekaligus, bukan satu per satu.
Sebagian sistem memiliki algoritma yang memilih 'tip' atau transaksi yang akan dijadikan pijakan berdasarkan bobot terakumulasi (atau jumlah konfirmasi yang mengarah ke tip tersebut).
Perlindungan dari double spend di DAG bekerja lewat node yang mengonfirmasi transaksi-transaksi lama dengan menelusuri jalur mundur sampai ke transaksi pertama DAG. Cara ini memastikan apakah pengirim benar-benar punya saldo yang cukup. Jika seorang pengguna membangun transaksinya di atas jalur yang tidak valid, transaksi itu berisiko diabaikan.
Benturan yang muncul akibat adanya beberapa jalur diselesaikan lewat algoritma pemilihan yang memenangkan tip dengan bobot akumulasi lebih besar.
DAG dipakai untuk apa?
Model DAG berupaya menjawab dua kelemahan yang selama ini dilekatkan pada teknologi blockchain, yakni desentralisasi dan skalabilitas. Ia juga berusaha meningkatkan keamanan sekaligus kemudahan penggunaan.
Dengan cara apa?
- Di blockchain Bitcoin atau platform Ethereum, penambang hanya bisa membuat satu blok dalam satu waktu. Akibatnya, transaksi baru baru bisa divalidasi setelah transaksi sebelumnya rampung. Model DAG menghapus blok-blok ini dan menambahkan transaksi secara langsung ke dalam catatannya.
Dengan hilangnya blok, model DAG tidak membutuhkan mining. Artinya, daya listrik yang diperlukan untuk menopang jaringan jauh lebih sedikit. DAG juga punya sejumlah keunggulan lain, misalnya:
- Kecepatan transaksi tinggi karena tidak terhambat pembuatan blok
- Tanpa penambang berarti tanpa biaya transaksi pula
- Konsumsi energi lebih rendah dan lebih ramah lingkungan dibanding mining
Namun untuk saat ini, pemanfaatan DAG di dunia kripto masih berada di tahap awal. Berbeda dari blockchain, DAG belum sepenuhnya terdesentralisasi. Karena itu, ia terutama dipakai untuk menghidupkan jaringan pada tahap awal, dan belum menjadi sistem yang bisa diandalkan untuk membangun jaringan yang stabil.
Cryptocurrency apa saja yang memakai DAG?
Dulu, membayangkan cryptocurrency tanpa blockchain rasanya mustahil. Dengan hadirnya model DAG, beberapa cryptocurrency kini berhasil dibangun memakai teknologi ini.
Beberapa contohnya adalah Obyte, IOTA, dan Nano. Meski masih tergolong baru, struktur DAG menunjukkan potensi luar biasa. Seperti disebutkan tadi, beberapa proyek sudah memanfaatkannya dengan berhasil. Yang paling dikenal antara lain:
Obyte
Obyte atau ByteBall adalah cryptocurrency yang sepenuhnya lepas dari blockchain karena menerapkan struktur DAG. Meski begitu, transaksi Obyte tetap dikenakan biaya.
Sebabnya, jaringan Obyte memakai sistem validator yang memungkinkan pemeriksaan ganda terhadap transaksi. Ia memakai algoritma konsensus yang bertumpu pada saksi (witness), yaitu pengguna tepercaya dan dapat diandalkan yang bertindak sebagai validator.
Obyte juga mendukung transaksi yang tak bisa dilacak, serta kontrak yang tak bisa diakses pihak luar.
IOTA
IOTA, singkatan dari Internet of Things Applications, meluncurkan jaringan 'blockchain tanpa blok'-nya pada 2016. Gagasan di balik IOTA adalah membuat semua pengguna otomatis menjadi penambang. Untuk memvalidasi satu transaksi, misalnya, seorang pengguna harus memverifikasi dua transaksi lain.
IOTA memakai jaringan yang terdiri dari node dan tangle, yaitu kumpulan node, yang berfungsi membuat proses validasi menjadi lebih cepat dan efisien.
Semua pengguna menyumbangkan sedikit daya untuk pemeliharaan jaringan, dan semuanya ikut ambil bagian dalam menjalankan konsensus. Ini membuat jaringannya sangat terdesentralisasi sekaligus scalable.
Biaya transaksinya nyaris nol, sehingga IOTA dipandang sebagai alternatif cryptocurrency yang hemat biaya untuk pembayaran mikro.
Nano
Nano juga merupakan cryptocurrency yang berjalan di atas sistem DAG. Nano memiliki blockchain-blockchain independen yang terhubung lewat node, dan teknologinya disebut block-lattice. Secara teknis, ini adalah perpaduan DAG dan blockchain.
Setiap pengguna punya wallet dan blockchain sendiri. Hanya pengguna itu sendiri yang bisa melakukan perubahan pada wallet/blockchain miliknya. Transaksi dianggap selesai begitu pengirim dan penerima sama-sama menjalankan prosesnya di blockchain masing-masing.
Nano menawarkan biaya transaksi nol sekaligus kecepatan transaksi tinggi bagi penggunanya.
Apa peran DAG dalam blockchain?
DAG bisa dipandang sebagai alternatif yang layak untuk blockchain, meski masih butuh banyak penyempurnaan. Model DAG berupaya membenahi masalah-masalah yang lazim pada teknologi blockchain seperti biaya, kecepatan, dan skalabilitas.
Secara teknis, kedua teknologi ini sama-sama mencatat transaksi pada sebuah buku besar digital dan bergerak menuju tujuan yang sama. Yang membedakan keduanya terutama adalah struktur yang dipakai masing-masing model untuk menyimpan data.
DAG vs Blockchain
Blockchain dan DAG sama-sama mencatat transaksi pada buku besar terdistribusi, tetapi dengan cara berbeda.
Berikut perbandingan singkat keduanya dari sisi kelebihan dan kekurangan:
Kelebihan DAG
- Cocok untuk transaksi mikro dan volume transaksi tinggi
- Menghapus kebutuhan akan perangkat mining
- Biaya bisa ditekan sangat jauh
- Konsumsi energi lebih rendah
Kekurangan DAG
- Rentan terhadap serangan karena volume transaksinya rendah
- Masih di tahap awal; belum mencapai tingkat desentralisasi yang berarti
Kelebihan blockchain
- Sudah mapan dan dipakai luas oleh cryptocurrency seperti Bitcoin dan Ethereum
- Transparan dan tak bisa diubah, sehingga sangat aman
- Hemat biaya untuk transaksi bernilai besar
Kekurangan blockchain
- Kebutuhan penyimpanan dan bandwidth jaringan yang berat
- Konsumsi daya yang besar
- Biaya transaksi tinggi
Pada akhirnya, memilih model mana yang dipakai akan bergantung pada tujuan bisnis masing-masing. Seperti yang kita bahas, tiap model punya kelebihan dan kekurangan, dan salah satunya bisa jadi lebih cocok tergantung kebutuhan Anda.