Un DAG o Directed Acyclic Graph (Gráfico Acíclico Dirigido) es una forma de estructurar la información, a veces utilizado para el modelado de esta, que también ha surgido como una alternativa a la tecnología blockchain.
Los DAG consisten en vértices y aristas. Una manera de crear libros contables distribuidos pero sin la utilización de bloques.
En su lugar, las transacciones son registradas en los vértices, los cuales al conectar mediante aristas permiten registrar las transacciones una encima de la otra.
Las transacciones en un sistema así son enviadas por un nodo, al igual que ocurre con blockchain. Donde este nodo debe completar una Prueba de Trabajo o PoW, como ocurre con el mecanismo de consenso de Bitcoin.
En un DAG, cada transacción nueva debe apuntar a transacciones anteriores en función de ser aceptadas en la red, algo muy parecido a lo que sucede con los bloques que referencian a un bloque anterior para formar parte de la cadena.
Cuando una transacción obtiene una referencia de otra, esta es confirmada. Así, la última transacción también necesita de otra que la confirme para continuar este ciclo.
Esto ofrece grandes ventajas, que veremos más adelante en detalles. Pero por ahora podemos decir que la velocidad de procesamiento de transacciones es mucho mayor, ya que no está limitada a la creación de bloques.
Tampoco hay comisiones por las transacciones debido a que no existe la figura del minero. Que también es beneficioso porque no tiene un consumo grande como si sucede con la minería de un PoW. Aunque a cambio también se pierde la descentralización, que si se consigue en algunos proyectos que utilizan la tecnología blockchain.
También hay que decir que es una tecnología que todavía está en su infancia, haciendo que los DAG aún no sean utilizados en muchos proyectos.
Contenido
¿Cómo funcionan los DAG?
Como pudimos ver, esta es una forma más eficiente de almacenar información que la ya conocida estructura de bloques. Puesto que se parece más a un árbol donde los vértices o nodos son conectados por ramas o aristas.
Cada transacción que se crea nueva puede apuntar a muchas otras, lo que permite que en el modelo se validen muchas transacciones de manera simultáneas. Aquí el usuario no debe esperar a la transacción se complete para crear otra.
El funcionamiento es muy similar al de los bloques, pero en lugar de confirmar los bloques con nuevos que apuntan hacia ellos, aquí la confirmación se realiza en cuanto a transacciones. Y es que cada transacción nueva debe apuntar a otra (o incluso más, dependiendo de como esté configurado) para formar parte de esta red.
En un DAG cada vértice representa a una transacción. Aquí no existen los bloques, por lo que la minería tampoco es necesaria. Aunque cada nodo de la red (que no es el mismo nodo del grafo) debe realizar un esfuerzo, un trabajo, que es referenciar su transacción a una o varias transacciones antiguas.
Esto último es necesario para evitar el spam, ya que si no hubiera un requerimiento de trabajo, cualquier podría inundar la red con transacciones sin valor que entorpezcan este ecosistema.
En principio, las nuevas transacciones son construidas por encima de las antiguas cuando se trata de una criptomoneda que utiliza un DAG.
Como se construya el algoritmo que de vida a este mecanismo de consenso, determinara cuales transacciones serán vinculadas, cuestión que está determinada por la cantidad de confirmaciones que llevan.
Luego los nodos de la red pueden confirmar que no haya ocurrido un doble gasto siguiendo la ruta de transacciones hasta la primera de ellas. En el caos de que un usuario haya construido una ruta inválida, entonces puede que su transacción sea ignorada, nadie apuntara la suya a esa.
Cualquier conflicto que pueda surgir en este caso se resuelve algorítmicamente, seleccionado aquellas transacciones que tiene un número de confirmaciones mayor.
Lista de criptomonedas que los utilizan
Antes era impensado que una criptomoneda funcionara con algo que no sea una cadena de bloques. Al final este desarrollo había permitido la creación de las mismas, lo cual se llevaba intentando desde la propia creación de Internet.
Pero cada día hay más intentos por ofrecer diferentes alternativas de cryptos utilizando un modelo DAG, lo cual añade más diversidad al ecosistema.
Algunos ejemplos importantes son Obyte, IOTA y Nano, aunque también hay otros proyectos más pequeños o que están siendo desarrollados gracias a esta tecnología.
Obyte
Obyte, también conocida como Byteball, es una criptomoneda que funciona completamente independiente de la tecnología blockchain, todo gracias a la implementación de un algoritmo que usa un DAG.
Sin embargo, aunque habíamos mencionado que pueden no existir las comisione en estos esquemas, en el caso de Obyte sí que las tiene.
Esto se debe a que la red de esta criptomoneda utiliza un sistema de validación que permite revisar las transacciones. Aquí el algoritmo de consenso utiliza unos testigos, que no son más que usuarios que la comunidad considera de confianza y que funciona como validadores.
Gracias a todo esto, Obyte puede ofrecer transacciones que no se pueden rastrear, así como contratos inalcanzables.
IOTA
IOTA, que son las siglas de Internt of Things Aplications, es una implementación de una red sin cadena de bloques que ya tiene unos cuantos años. Y es que su creación se remonta hasta 2016.
La idea de IOTA es que todos sus usuarios se transformen en mineros, de cierta forma, ya que son los que validan las transacciones de otros a partir de la suya. En esta configuración en particular, cada transacción nueva debe apuntar a dos anteriores.
Esta red en particular se compone de nodos y tangles (por eso se llama así también esta implementación), que son grupos de nodos, haciendo que todo el proceso de validación de transacciones sea rápido y eficiente.
En lugar de tener usuarios especiales que utilizan una gran cantidad de recursos para validar las transacciones, aquí cada usuario utiliza una pequeña cantidad de recursos para mantener a la red. De esta forma, todos participan en el cumplimiento del consenso.
Con esto se cree que se puede alcanzar una gran escalabilidad mientras también se consigue altos niveles de descentralización.
La buena noticia para los usuarios es que las comisiones de sus transacciones son prácticamente cero. Y esto es muy importante, ya que como se busca que la red sirva de plataforma para el IoT, el internet de las cosas, entonces se necesita reducir los costos al mínimo.
Nano
Nano también es una de las criptomonedas que funciona con un DAG. Para eso utiliza una serié de blockchains independientes conectadas por nodos y se llama tecnología block-lattice. Por tanto, se puede decir que es una mezcla entre ambos mundos.
Cada usuario tiene su propio monedero y cadena de bloque, siendo estos los únicos que pueden hacer cambios a sus blockchains. Cuando se quiere realizar una transacción, es necesario que ambas partes (emisor y destinatario) hagan los cambios en sus respectivas cadenas de bloques.
Con esto se obtienen comisión de transacción cero y grandes velocidades.
Otras
Pero hay otras alternativas que también vale la pena repasar:
- Banano: es un clon de nano algo más pequeño que la criptomoneda a la que copia.
- Vite: una plataforma de contratos inteligentes rápida con algo de inflación.
- TARAXA: un sistema cerrado de contratos indígenas que algunos piensan que podría ser una estafa.
- Costellation: una herramienta de transferencia, seguimiento y notarización.
- Hathor: una plataforma de contratos inteligente que se asemeja a PoW y que se concentra en ser sencilla para los desarrolladores.
Gráfico Acíclico Dirigido vs. Blockchain
Si bien muchos consideran que el DAG es una tecnología rival de blockchain, lo cierto es que en algunos casos se complementan muy bien.
Aun así son muy diferentes, y eso es lo que vamos a analizar ahora.
Estructura
La cadena de bloques es como un libro contable distribuido, donde todos los nodos de la red replican la información.
Esta forma de estructurar las transacciones, u otro tipo de data, es a través de bloques que se encadenan entre sí para formar una historia en orden cronológico.
Solo las transacciones que han sido integradas en un bloque y forman parte de esta cadena se las considera válidas.
Por su parte, un DAG es una red de transacciones individuales enlazadas entre sí múltiples veces. Aquí no hay ningún tipo de bloque.
Si vemos a la blockchain como una serie de bloques conectados, un DAG es un árbol, donde las ramas conectan las transacciones una con la otra.
Consenso
En las cadenas de bloques, el consenso se alcanza al validar las transacciones bloque a bloque. Para eso hay muchas soluciones, como la prueba de trabajo, que requiere que los mineros realicen un cierto esfuerzo para poder crear bloques.
A su vez, por este trabajo, ellos reciben una recompensa en forma de criptomonedas de la red en la que participan.
En cambio, en un DAG, las transacciones individuales validan a otras. Aquí los nodos no solo son validadores, sino también mineros en cierta forma (aunque no como se los conoce en Bitcoin). Con la diferencia de que no pueden validar sus propias transacciones, como si ocurre en una blockchain.
Por eso es que un DAG permite que las transacciones sean prácticamente gratuitas o se tenga que pagar comisiones muy bajas.
Ventajas y Desventajas de DAG
Si bien parece muy bonito todo con DAG, no solo son ventajas lo que encontramos, también hay algunos aspectos negativos que debemos considerar.
Al final en esta vida siempre hay que ceder en algo, y aunque los DAGs parecen interesantes, no son la panacea.
Si bien parece muy bonito todo con DAG, no solo son ventajas lo que encontramos, también hay algunos aspectos negativos que debemos considerar.
Al final en esta vida siempre hay que ceder en algo, y aunque los DAGs parecen interesantes, no son la panacea.
Pros
Los beneficios principales se encuentra en el hecho de que al reducir las tareas para la validación de transacciones, esto puede generar tiempos de envíos más rápidos y comisiones muy bajas.
Eso hace que esta tecnología sea perfecta para los pagos pequeños y recurrentes, así como para enviar dinero en general sin tener que pagar mucho en comisiones.
También para resolver los problemas de escalabilidad que muchas cadenas de bloques presentan actualmente y que requieren una solución de segunda capa.
- Sirven para hacer micro transacciones y procesar una gran cantidad de transacciones al mismo tiempo.
- Elimina la necesidad de contar con un quipo especial para la minería.
- Las comisiones pueden ser muy bajas o no existir directamente.
- Consume menos energía que otros sistemas.
Contras
Pero un DAG también tiene desafíos que enfrentar, ya que si es una solución con pocas transacciones, esto hace que se vuelva centralizada. Por eso algunas soluciones buscan implementar una solución que utilicen también a las cadenas de bloques.
Por otra parte, también hemos visto como implantan sistemas híbridos, con validadores y mineros que ayudan a coordinar el ecosistema y así evitar que el poder se concentre en unos pocos.
Un problema que podría quedar resuelto en el futuro si es que estas soluciones son adoptadas por criptomonedas muy populares o las que ya la utilizan crecen en popularidad.
- Son vulnerables a ataques cuando se realizan pocas transacciones en la red.
- Todavía es una tecnología muy nueva, por lo que no se ha alcanzado un gran grado de descentralización.
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