Directed acyclic graph หรือ DAG คือเครื่องมือจัดโครงสร้างและจัดระเบียบข้อมูลที่ถูกนำมาใช้ในวงการคริปโตเคอร์เรนซี
ต่างจากบล็อกเชนที่ประกอบขึ้นจากบล็อก DAG ประกอบขึ้นจากจุดยอด (vertex) และเส้นเชื่อม (edge) ธุรกรรมคริปโตจึงถูกบันทึกในรูปของจุดยอด แล้วซ้อนต่อกันขึ้นไปเรื่อย ๆ แต่เช่นเดียวกับบล็อกเชน ธุรกรรมถูกส่งเข้าสู่ DAG ผ่านโหนด และโหนดจะต้องทำงาน proof-of-work (PoW) เพื่อจะส่งธุรกรรมเข้าไปได้
พูดง่าย ๆ ถ้าระบบบล็อกเชนมีหน้าตาเหมือนโซ่ ระบบของ DAG ก็มีหน้าตาเหมือนกราฟมากกว่า ทุกวันนี้โมเดล DAG ถูกจับตาในวงการว่าอาจเป็นตัวแทนของบล็อกเชนในอนาคต ด้วยประสิทธิภาพในการจัดเก็บข้อมูลและประมวลผลธุรกรรมออนไลน์
โมเดล DAG ถูกมองว่าเป็นคำตอบที่เป็นไปได้ของปัญหาการกระจายศูนย์ในโลกคริปโตทุกวันนี้ เพราะด้วยโมเดลนี้ นักขุดไม่จำเป็นต้องแข่งกันเพื่อแย่งสิทธิ์เพิ่มบล็อกใหม่เข้าไปในเชนอีกต่อไป
และเพราะโหนดถูกสร้างขึ้นพร้อม ๆ กันได้ ธุรกรรมจึงถูกประมวลผลได้เร็วขึ้นตามไปด้วย นักพัฒนาจึงจับตา DAG ในฐานะทางออกที่ดีกว่าและปลอดภัยกว่า ซึ่งจะยกระดับการใช้งานเครือข่ายได้เมื่อมันขยายตัวได้ดีขึ้น
DAG ทำงานอย่างไร?
อย่างที่บอกไป directed acyclic graph จัดเก็บข้อมูลได้มีประสิทธิภาพกว่า โครงสร้างของมันคล้ายต้นไม้ โดยมีโหนดที่เชื่อมโยงกันเป็น "กิ่งก้าน"
เพราะโหนดแต่ละตัวมีโหนดแม่ได้มากกว่าหนึ่งตัว โมเดลนี้จึงเปิดให้ธุรกรรมหลายรายการถูกยืนยันได้พร้อมกัน เนื่องจากผู้ใช้ไม่ต้องรอให้ธุรกรรมหนึ่งเสร็จสิ้นก่อนจะประมวลผลอีกธุรกรรมหนึ่ง
ใน directed acyclic graph ธุรกรรมใหม่ทุกรายการต้องอ้างอิงถึงธุรกรรมก่อนหน้าก่อนจึงจะได้รับการยอมรับเข้าสู่เครือข่าย ซึ่งก็เหมือนกับที่บล็อกบนบล็อกเชนอ้างอิงถึงบล็อกก่อนหน้า เหตุผลเบื้องหลังคือธุรกรรมหนึ่งจะถือว่าได้รับการยืนยันอย่างสมบูรณ์ก็ต่อเมื่อมีธุรกรรมอื่นมาอ้างอิงถึงมัน แล้วต่อกันไปเรื่อย ๆ
ใน DAG จุดยอดแต่ละจุดคือธุรกรรมหนึ่งรายการ ไม่มีบล็อก จึงไม่ต้องมีการขุด ธุรกรรมถูกสร้างซ้อนต่อกันขึ้นไปแทนที่จะถูกรวบเข้าเป็นบล็อก จากนั้นตามที่กล่าวไปแล้ว งาน proof-of-work จะถูกทำทุกครั้งที่โหนดส่งธุรกรรมเข้ามา เพื่อยืนยันธุรกรรมก่อนหน้าและป้องกันสแปม
โดยมาตรฐานแล้ว ในคริปโตที่ใช้ DAG ธุรกรรมใหม่จะถูกสร้างซ้อนบนธุรกรรมเก่า ความต่างหลักจากบล็อกเชนคือใน DAG ธุรกรรมหลายรายการถูกอ้างอิงได้พร้อมกัน แทนที่จะอ้างอิงได้ทีละรายการ
บางระบบมีอัลกอริทึมที่คอยเลือก "ปลายกิ่ง" (tip) หรือธุรกรรมที่จะให้ต่อยอด โดยพิจารณาจากน้ำหนักสะสม (หรือจำนวนการยืนยันที่นำไปสู่ปลายกิ่งนั้น)
ส่วนการป้องกันการใช้จ่ายซ้ำใน DAG ทำงานด้วยการให้โหนดยืนยันธุรกรรมเก่า ด้วยการไล่ย้อนเส้นทางกลับไปจนถึงธุรกรรมแรกสุดของ DAG เพื่อยืนยันว่าผู้ส่งมียอดคงเหลือเพียงพอหรือไม่ หากผู้ใช้ไปต่อยอดบนเส้นทางที่ไม่ถูกต้อง ธุรกรรมนั้นก็เสี่ยงที่จะถูกมองข้าม
ส่วนความขัดแย้งที่เกิดจากเส้นทางหลายสาย จะถูกคลี่คลายด้วยอัลกอริทึมคัดเลือกที่เอนเอียงไปทางปลายกิ่งซึ่งมีน้ำหนักสะสมมากกว่า
DAG ถูกใช้ทำอะไร?
โมเดล DAG พยายามแก้จุดอ่อนสองข้อของเทคโนโลยีบล็อกเชนที่คนมองเห็น นั่นคือเรื่องการกระจายศูนย์และการขยายขนาด อีกทั้งยังพยายามยกระดับความปลอดภัยและความง่ายในการใช้งานด้วย
แก้ด้วยวิธีไหน?
- บนบล็อกเชนของ Bitcoin หรือแพลตฟอร์ม Ethereum นักขุดสร้างบล็อกได้ทีละบล็อกเท่านั้น ธุรกรรมใหม่จึงถูกยืนยันได้ก็ต่อเมื่อธุรกรรมก่อนหน้าเสร็จสิ้นแล้ว โมเดล DAG ตัดบล็อกเหล่านี้ทิ้ง แล้วเพิ่มธุรกรรมเข้าสู่บัญชีโดยตรง
เมื่อไม่มีบล็อก โมเดล DAG ก็ไม่ต้องมีการขุด นั่นหมายถึงพลังงานที่ใช้ค้ำจุนเครือข่ายน้อยลง นอกจากนี้ DAG ยังมีข้อดีอื่นอีก เช่น
- ความเร็วธุรกรรมสูงโดยไม่ติดขัดจากการสร้างบล็อก
- ไม่มีนักขุดก็แปลว่าไม่มีค่าธรรมเนียมธุรกรรมด้วย
- ใช้พลังงานน้อยกว่าและเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมมากกว่าเมื่อเทียบกับการขุด
อย่างไรก็ตาม ในตอนนี้การใช้ DAG ในวงการคริปโตยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น และต่างจากบล็อกเชนตรงที่มันยังไม่ได้กระจายศูนย์อย่างเต็มที่ ทุกวันนี้จึงถูกใช้เป็นหลักเพื่อเริ่มต้นเครือข่ายขึ้นมา ไม่ใช่ในฐานะระบบที่จะใช้สร้างเครือข่ายที่มั่นคงได้
มีคริปโตตัวไหนใช้ DAG บ้าง?
เมื่อก่อนแทบเป็นไปไม่ได้เลยที่จะนึกถึงคริปโตเคอร์เรนซีโดยไม่นึกถึงบล็อกเชน แต่ด้วยโมเดล DAG มีเหรียญคริปโตหลายตัวที่ถูกสร้างขึ้นด้วยเทคโนโลยีนี้ไปแล้ว
ตัวอย่างเช่น Obyte, IOTA และ Nano แม้จะยังค่อนข้างใหม่ แต่โครงสร้าง DAG ก็แสดงศักยภาพที่โดดเด่นออกมา อย่างที่บอกไป มีหลายโปรเจกต์นำมันไปใช้ได้ผลจริงแล้ว โดยตัวที่รู้จักกันมากที่สุดคือ
Obyte
Obyte หรือ ByteBall คือคริปโตเคอร์เรนซีที่แยกตัวออกจากบล็อกเชนโดยสิ้นเชิง ด้วยการใช้โครงสร้าง DAG แต่ธุรกรรมของ Obyte ก็ยังมีค่าธรรมเนียมอยู่
เหตุผลคือเครือข่าย Obyte ใช้ระบบผู้ตรวจสอบ (validator) ที่เปิดให้ตรวจทานธุรกรรมซ้ำได้ โดยใช้อัลกอริทึมฉันทามติที่อาศัยพยาน (witness) ซึ่งพยานเหล่านี้คือผู้ใช้ที่เชื่อถือได้และไว้วางใจได้ ทำหน้าที่เป็นผู้ตรวจสอบ
นอกจากนี้ Obyte ยังรองรับธุรกรรมที่ตามรอยไม่ได้ รวมถึงสัญญาแบบที่คู่สัญญาไม่ต้องเข้าถึงกันโดยตรงด้วย
IOTA
IOTA ซึ่งย่อมาจาก Internet of Things Applications เปิดตัวเครือข่าย "บล็อกเชนที่ไม่มีบล็อก" ของตัวเองในปี 2016 แนวคิดเบื้องหลัง IOTA คือการทำให้ผู้ใช้ทุกคนกลายเป็นนักขุดไปด้วยในตัว ยกตัวอย่างเช่น การจะยืนยันธุรกรรมของตัวเองหนึ่งรายการ ผู้ใช้ต้องตรวจสอบธุรกรรมของคนอื่นสองรายการ
IOTA ใช้เครือข่ายที่ประกอบด้วยโหนดและ tangle หรือกลุ่มของโหนด ซึ่งช่วยให้กระบวนการยืนยันเร็วขึ้นและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
ผู้ใช้ทุกคนแบ่งกำลังประมวลผลเล็กน้อยเพื่อดูแลเครือข่าย และทุกคนก็มีส่วนร่วมในการสร้างฉันทามติด้วย สิ่งนี้ทำให้เครือข่ายกระจายศูนย์ได้สูงมากพร้อมกับขยายขนาดได้ในเวลาเดียวกัน
ธุรกรรมแทบไม่มีค่าธรรมเนียมเลย IOTA จึงถูกมองว่าเป็นทางเลือกที่คุ้มค่าสำหรับการชำระเงินจำนวนเล็ก ๆ
Nano
Nano ก็เป็นคริปโตเคอร์เรนซีที่ทำงานบนระบบ DAG เช่นกัน Nano มีบล็อกเชนอิสระหลายสายที่เชื่อมกันด้วยโหนด ซึ่งเรียกกันว่าเทคโนโลยี block-lattice จริง ๆ แล้วมันคือส่วนผสมระหว่าง DAG กับบล็อกเชน
ผู้ใช้แต่ละคนจะมีกระเป๋าเงินและบล็อกเชนเป็นของตัวเอง และมีเพียงเจ้าของเท่านั้นที่เปลี่ยนแปลงกระเป๋าเงินหรือบล็อกเชนของตัวเองได้ ธุรกรรมจะเสร็จสมบูรณ์เมื่อทั้งผู้ส่งและผู้รับต่างดำเนินการบนบล็อกเชนของตัวเองแล้ว
Nano ไม่มีค่าธรรมเนียมธุรกรรม และให้ความเร็วในการทำธุรกรรมที่สูงแก่ผู้ใช้
DAG มีบทบาทอย่างไรกับบล็อกเชน?
DAG ถูกมองได้ว่าเป็นทางเลือกที่ใช้แทนบล็อกเชนได้ แม้จะยังต้องปรับจูนอีกพอสมควร โมเดล DAG พยายามแก้ปัญหาที่พบบ่อยของเทคโนโลยีบล็อกเชน ทั้งเรื่องค่าธรรมเนียม ความเร็ว และการขยายขนาด
อันที่จริง เทคโนโลยีทั้งสองต่างก็บันทึกธุรกรรมลงบนบัญชีดิจิทัลและมุ่งไปสู่เป้าหมายเดียวกัน สิ่งที่แยกทั้งสองออกจากกันเป็นหลักคือโครงสร้างที่แต่ละโมเดลใช้จัดเก็บข้อมูล
DAG เทียบกับบล็อกเชน
ทั้งบล็อกเชนและ DAG ต่างบันทึกธุรกรรมลงบนบัญชีแบบกระจาย แต่ด้วยวิธีที่ต่างกัน
ต่อไปนี้คือการเปรียบเทียบข้อดีและข้อเสียของทั้งสองแบบรวดเร็ว
ข้อดีของ DAG
- เหมาะกับธุรกรรมขนาดเล็กและธุรกรรมปริมาณมาก
- ตัดความจำเป็นในการใช้อุปกรณ์ขุดออกไป
- ค่าธรรมเนียมอาจลดลงอย่างมาก
- ใช้พลังงานน้อยกว่า
ข้อเสียของ DAG
- เปราะบางต่อการโจมตีเมื่อปริมาณธุรกรรมยังน้อย
- ยังอยู่ในช่วงเริ่มต้น ยังไปไม่ถึงระดับการกระจายศูนย์ที่สูงพอ
ข้อดีของบล็อกเชน
- มีรากฐานมั่นคงและถูกใช้อย่างกว้างขวางโดยคริปโตอย่าง Bitcoin และ Ethereum
- โปร่งใส แก้ไขไม่ได้ และปลอดภัยสูง
- คุ้มค่าสำหรับธุรกรรมมูลค่าสูง
ข้อเสียของบล็อกเชน
- ต้องการพื้นที่จัดเก็บและแบนด์วิดท์ของเครือข่ายสูง
- ใช้พลังงานมหาศาล
- ค่าธรรมเนียมธุรกรรมสูง
สุดท้ายแล้ว การตัดสินใจว่าจะใช้โมเดลไหนก็ขึ้นอยู่กับเป้าหมายทางธุรกิจของแต่ละคน อย่างที่เราคุยกันมา แต่ละโมเดลมีจุดแข็งและจุดอ่อนของตัวเอง และตัวใดตัวหนึ่งอาจเหมาะกว่าขึ้นอยู่กับความต้องการของคุณ