ในบทความนี้ ฉันจะบอกคุณเกี่ยวกับ DAG (Directed Acyclic Graph) และการประยุกต์ใช้ใน Distributed Ledger และเราจะเปรียบเทียบกับ Blockchain
DAG ไม่มีอะไรใหม่ในโลกของ cryptocurrencies คุณอาจเคยได้ยินมาว่าเป็นวิธีแก้ปัญหาความสามารถในการปรับขนาดบล็อคเชน แต่วันนี้เราจะไม่พูดถึงความสามารถในการขยายขนาด แต่เกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้สกุลเงินดิจิทัลแตกต่างจากสิ่งอื่นใด: การกระจายอำนาจ การขาดตัวกลาง และการต่อต้านการเซ็นเซอร์
ฉันจะแสดงให้คุณเห็นว่าจริงๆ แล้ว DAG นั้นทนทานต่อการเซ็นเซอร์มากกว่า และไม่มีคนกลางในการเข้าถึงบัญชีแยกประเภท
ในบล็อกเชนที่เราคุ้นเคย ผู้ใช้ไม่สามารถเข้าถึงบัญชีแยกประเภทได้โดยตรง เมื่อคุณต้องการเพิ่มธุรกรรมลงในบัญชีแยกประเภท คุณต้อง "ถาม" ผู้ผลิตบล็อก (หรือที่เรียกว่า "นักขุด") ให้ดำเนินการ นักขุดเป็นผู้ตัดสินใจว่าจะเพิ่มธุรกรรมใดในบล็อกถัดไปและรายการใดไม่เพิ่ม นักขุดเป็นผู้มีสิทธิ์เข้าถึงบล็อกแต่เพียงผู้เดียวและมีสิทธิ์ตัดสินใจว่าธุรกรรมของใครจะได้รับการยอมรับเพื่อรวมไว้ในบัญชีแยกประเภท
นักขุดคือตัวกลางที่ยืนหยัดระหว่างคุณกับบัญชีแยกประเภท
ในทางปฏิบัติ โดยปกติแล้ว พูลคนงานเหมืองจำนวนไม่มากจะควบคุมพลังการประมวลผลของเครือข่ายรวมกันมากกว่าครึ่งหนึ่ง สำหรับ Bitcoin นี่คือสี่กลุ่ม สำหรับ Ethereum - สอง หากพวกเขาสมรู้ร่วมคิด พวกเขาสามารถบล็อกธุรกรรมใดๆ ที่พวกเขาต้องการได้
ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา มีการเสนอบล็อกเชนหลายรูปแบบ ซึ่งแตกต่างกันในหลักการในการเลือกผู้ผลิตบล็อก แต่ผู้ผลิตบล็อกเองก็ไม่ได้ไปไหน พวกเขายังคง "ยืนอยู่ที่อุปสรรค": ทุกธุรกรรมจะต้องผ่านผู้ผลิตบล็อก และหากเขาไม่ยอมรับ ธุรกรรมนั้นก็ไม่มีอยู่จริง
นี่เป็นปัญหาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้กับบล็อคเชน และหากเราต้องการแก้ปัญหานี้ เราจะต้องเปลี่ยนแปลงการออกแบบอย่างรุนแรง และกำจัดบล็อกและผู้ผลิตบล็อกออกไปโดยสิ้นเชิง และแทนที่จะสร้างห่วงโซ่บล็อก เราจะเชื่อมต่อธุรกรรมด้วยตนเอง รวมถึงแฮชของรายการก่อนหน้าหลายรายการในแต่ละธุรกรรม ด้วยเหตุนี้ เราจึงได้โครงสร้างที่รู้จักในวิชาคณิตศาสตร์ว่าเป็นกราฟอะไซคลิกแบบกำหนดทิศทาง - DAG
ตอนนี้ทุกคนสามารถเข้าถึงรีจิสทรีได้โดยตรงโดยไม่ต้องมีคนกลาง เมื่อคุณต้องการเพิ่มธุรกรรมลงในบัญชีแยกประเภท คุณเพียงแค่เพิ่มมัน คุณเลือกธุรกรรมหลักหลายรายการ เพิ่มข้อมูลของคุณ ลงนามและส่งธุรกรรมของคุณไปยังเพียร์บนเครือข่าย พร้อม. ไม่มีใครหยุดคุณจากการทำเช่นนี้ ดังนั้นธุรกรรมของคุณจึงอยู่ในบัญชีแยกประเภทแล้ว
นี่เป็นวิธีที่มีการกระจายอำนาจมากที่สุด และป้องกันการเซ็นเซอร์ได้มากที่สุดในการเพิ่มธุรกรรมไปยังบัญชีแยกประเภทโดยไม่ต้องมีคนกลาง เพราะทุกคนเพียงแค่เพิ่มธุรกรรมของตนลงในรีจิสทรีโดยไม่ต้องขออนุญาตจากใครเลย
DAG ถือได้ว่าเป็นขั้นตอนที่สามในวิวัฒนาการของการลงทะเบียน ประการแรก มีการลงทะเบียนแบบรวมศูนย์ โดยที่ฝ่ายหนึ่งควบคุมการเข้าถึงการลงทะเบียนเหล่านั้น จากนั้นก็มาถึงบล็อกเชนซึ่งมีผู้ควบคุมหลายรายที่บันทึกธุรกรรมในบัญชีแยกประเภทแล้ว และสุดท้าย ไม่มีตัวควบคุมเลยใน DAG ผู้ใช้เพิ่มธุรกรรมของตนโดยตรง
เมื่อเรามีอิสรภาพอย่างนี้แล้ว ก็ไม่ควรนำไปสู่ความวุ่นวาย เราจะต้องมีข้อตกลงเกี่ยวกับสถานะของการลงทะเบียน และข้อตกลงหรือฉันทามตินี้ มักจะหมายถึงข้อตกลงในสองสิ่ง:
- เกิดอะไรขึ้น?
- สิ่งนี้เกิดขึ้นตามลำดับอะไร?
เราสามารถตอบคำถามแรกได้อย่างง่ายดาย: เมื่อมีการเพิ่มธุรกรรมที่สร้างขึ้นอย่างถูกต้องในบัญชีแยกประเภท มันก็เกิดขึ้น และระยะ. ข้อมูลเกี่ยวกับสิ่งนี้อาจเข้าถึงผู้เข้าร่วมทั้งหมดในเวลาที่ต่างกัน แต่ในที่สุดโหนดทั้งหมดจะได้รับธุรกรรมนี้และรู้ว่ามันเกิดขึ้น
หากเป็นบล็อคเชน นักขุดจะตัดสินใจว่าจะเกิดอะไรขึ้น ไม่ว่านักขุดจะตัดสินใจรวมอะไรไว้ในบล็อกอะไรก็เกิดขึ้นได้ ทุกสิ่งที่เขาไม่ได้รวมไว้ในบล็อกจะไม่เกิดขึ้น
ในบล็อกเชน นักขุดยังแก้ปัญหาฉันทามติที่สอง: คำสั่งซื้อ พวกเขาได้รับอนุญาตให้สั่งธุรกรรมภายในบล็อกได้ตามต้องการ
จะกำหนดลำดับการทำธุรกรรมใน DAG ได้อย่างไร?
เพียงเพราะกราฟของเรามุ่งตรง เราก็มีลำดับอยู่แล้ว แต่ละธุรกรรมอ้างอิงถึงรายการหลักก่อนหน้าหนึ่งรายการหรือมากกว่า ในทางกลับกัน พ่อแม่ก็หมายถึงพ่อแม่ของพวกเขา และอื่นๆ ผู้ปกครองปรากฏตัวก่อนการทำธุรกรรมของลูกอย่างเห็นได้ชัด หากธุรกรรมใดๆ สามารถเข้าถึงได้โดยการเปลี่ยนลิงก์หลัก-รอง เราจะทราบลำดับระหว่างธุรกรรมในห่วงโซ่ของธุรกรรมนั้นอย่างชัดเจน
แต่ลำดับระหว่างธุรกรรมไม่สามารถกำหนดได้จากรูปร่างของกราฟเพียงอย่างเดียวเสมอไป ตัวอย่างเช่น เมื่อธุรกรรมสองรายการวางอยู่บนกิ่งขนานของกราฟ
เพื่อแก้ไขความคลุมเครือในกรณีดังกล่าว เราอาศัยสิ่งที่เรียกว่าผู้ให้บริการคำสั่งซื้อ เรายังเรียกพวกเขาว่า "พยาน" เหล่านี้เป็นผู้ใช้ทั่วไปที่มีหน้าที่ส่งธุรกรรมไปยังเครือข่ายอย่างเป็นระเบียบอย่างต่อเนื่องเช่น เพื่อให้แต่ละธุรกรรมก่อนหน้านี้สามารถเข้าถึงได้โดยการเปลี่ยนผ่านลิงก์หลักและรอง ผู้ให้บริการคำสั่งซื้อเป็นผู้ใช้ที่เชื่อถือได้ และเครือข่ายทั้งหมดพึ่งพาพวกเขาที่จะไม่ละเมิดกฎนี้ เพื่อที่จะ มีเหตุผล เชื่อใจพวกเขา เรากำหนดให้ผู้ให้บริการคำสั่งซื้อแต่ละรายต้องเป็นบุคคลหรือองค์กรที่รู้จัก (ไม่เปิดเผยชื่อ) และจะต้องสูญเสียบางอย่างหากฝ่าฝืนกฎ เช่น ชื่อเสียงหรือธุรกิจบนพื้นฐานของความไว้วางใจ
ผู้ใช้เป็นผู้เลือกผู้ให้บริการคำสั่งซื้อ และผู้ใช้แต่ละรายจะมีรายชื่อผู้ให้บริการที่เชื่อถือได้ในทุกธุรกรรมที่ส่งไปยังเครือข่าย รายการนี้ประกอบด้วยผู้ให้บริการ 12 ราย นี่เป็นตัวเลขที่น้อยเพียงพอสำหรับบุคคลในการตรวจสอบตัวตนและชื่อเสียงของแต่ละรายการ และเพียงพอเพื่อให้แน่ใจว่าเครือข่ายยังคงทำงานต่อไปในกรณีที่เกิดปัญหาที่หลีกเลี่ยงไม่ได้กับผู้ให้บริการคำสั่งซื้อส่วนน้อย
รายชื่อผู้ให้บริการนี้แตกต่างกันไปในแต่ละผู้ใช้ แต่รายการธุรกรรมใกล้เคียงอาจแตกต่างกันไปตามผู้ให้บริการแต่ละราย
ขณะนี้เรามีผู้ให้บริการคำสั่งซื้อแล้ว เราสามารถแยกธุรกรรมของพวกเขาออกเป็น DAG และสั่งซื้อธุรกรรมอื่นๆ ทั้งหมดตามคำสั่งซื้อที่พวกเขาสร้างได้ สามารถสร้างอัลกอริทึมดังกล่าวได้ (ดู สำหรับรายละเอียดทางเทคนิค)
แต่ไม่สามารถระบุลำดับของเครือข่ายทั้งหมดได้ในทันที เราต้องการเวลาเพื่อให้ผู้ให้บริการคำสั่งซื้อส่งธุรกรรมในจำนวนที่เพียงพอเพื่อตรวจสอบลำดับสุดท้ายของธุรกรรมในอดีต
และเนื่องจากคำสั่งซื้อถูกกำหนดโดยตำแหน่งของธุรกรรมของผู้ให้บริการใน DAG เท่านั้น โหนดทั้งหมดบนเครือข่ายจะได้รับธุรกรรมทั้งหมดไม่ช้าก็เร็วและจะได้ข้อสรุปเดียวกันเกี่ยวกับลำดับของธุรกรรม
ดังนั้นเราจึงมีข้อตกลงเกี่ยวกับสิ่งที่เราพิจารณาว่าเกิดขึ้น: ธุรกรรมใดๆ ที่ลงเอยใน DAG เกิดขึ้น นอกจากนี้เรายังมีข้อตกลงเกี่ยวกับลำดับของเหตุการณ์ ซึ่งจะเห็นได้ชัดจากความสัมพันธ์ของธุรกรรม หรืออนุมานได้จากลำดับของธุรกรรมที่ส่งโดยผู้ให้บริการคำสั่งซื้อ ดังนั้นเราจึงมีฉันทามติ
เรามีฉันทามติเวอร์ชันนี้ใน Obyte แม้ว่าการเข้าถึงบัญชีแยกประเภท Obyte จะได้รับการกระจายอำนาจอย่างสมบูรณ์ แต่ฉันทามติเกี่ยวกับลำดับการทำธุรกรรมยังคงรวมศูนย์เพราะ ผู้ให้บริการ 10 รายจาก 12 รายถูกควบคุมโดยผู้สร้าง (Anton Churyumov) และมีเพียง XNUMX รายเท่านั้นที่เป็นอิสระ เรากำลังมองหาผู้สมัครที่ยินดีจะเป็นหนึ่งในผู้ให้บริการคำสั่งซื้ออิสระเพื่อช่วยเรากระจายอำนาจการสั่งซื้อของบัญชีแยกประเภท
เมื่อเร็วๆ นี้ มีผู้สมัครอิสระรายที่สามเต็มใจที่จะติดตั้งและบำรุงรักษาโหนดผู้ให้บริการคำสั่งซื้อ - มหาวิทยาลัยนิโคเซีย
ตอนนี้เราจะควบคุมการใช้จ่ายซ้ำซ้อนได้อย่างไร?
ตามกฎแล้ว หากพบว่าธุรกรรมสองรายการใช้เหรียญเดียวกัน ธุรกรรมที่เกิดก่อนในลำดับสุดท้ายของธุรกรรมทั้งหมดจะชนะ อันที่สองไม่ถูกต้องโดยอัลกอริธึมที่เป็นเอกฉันท์
หากเป็นไปได้ที่จะสร้างคำสั่งซื้อระหว่างสองธุรกรรมที่ใช้เหรียญเดียวกัน (ผ่านการเชื่อมต่อหลักและลูก) โหนดทั้งหมดจะปฏิเสธความพยายามในการใช้จ่ายสองเท่าทันที
ในกรณีที่ไม่สามารถมองเห็นคำสั่งซื้อได้จากความสัมพันธ์หลักระหว่างสองธุรกรรมดังกล่าว ทั้งสองธุรกรรมจะได้รับการยอมรับในบัญชีแยกประเภท และเราจะต้องรอความเห็นพ้องต้องกันและการสร้างคำสั่งซื้อระหว่างกันโดยใช้ผู้ให้บริการคำสั่งซื้อ จากนั้นธุรกรรมก่อนหน้านี้จะชนะ และธุรกรรมที่สองจะไม่ถูกต้อง
แม้ว่าธุรกรรมครั้งที่สองจะไม่ถูกต้อง แต่ยังคงอยู่ในรีจิสทรีเนื่องจากมีธุรกรรมที่ตามมาซึ่งอ้างอิงถึงธุรกรรมนั้นอยู่แล้ว ซึ่งไม่ได้ละเมิดสิ่งใดและไม่ทราบว่าธุรกรรมนี้จะไม่ถูกต้องในอนาคต มิฉะนั้น เราจะต้องลบพาเรนต์ของธุรกรรมที่ตามมาที่ดี ซึ่งอาจละเมิดหลักการหลักของเครือข่าย - ธุรกรรมที่ถูกต้องใด ๆ จะได้รับการยอมรับในบัญชีแยกประเภท
นี่เป็นกฎที่สำคัญมากที่ช่วยให้ทั้งระบบสามารถต้านทานการพยายามเซ็นเซอร์ได้
ลองจินตนาการว่าผู้ให้บริการคำสั่งซื้อทั้งหมดสมรู้ร่วมคิดในความพยายามที่จะ "เซ็นเซอร์" ธุรกรรมหนึ่งๆ พวกเขาสามารถเพิกเฉยได้และไม่เคยเลือกให้เป็น "พาเรนต์" สำหรับธุรกรรมของพวกเขา แต่นั่นยังไม่เพียงพอ ธุรกรรมยังสามารถรวมทางอ้อมเป็นพาเรนต์ของธุรกรรมอื่น ๆ ที่ออกโดยผู้ใช้บนเครือข่ายที่ไม่ได้สมรู้ร่วมคิด เมื่อเวลาผ่านไป ธุรกรรมดังกล่าวจะได้รับลูก หลาน และเหลนจากผู้ใช้ทั่วไปเพิ่มมากขึ้นเรื่อยๆ และเติบโตขึ้นราวกับก้อนหิมะ และผู้ให้บริการคำสั่งซื้อที่ตกลงกันไว้ทั้งหมดจะต้องเพิกเฉยต่อธุรกรรมเหล่านี้เช่นกัน ในที่สุดพวกเขาจะต้องเซ็นเซอร์เครือข่ายทั้งหมด ซึ่งเท่ากับเป็นการก่อวินาศกรรม
ด้วยวิธีนี้ DAG ยังคงต้านทานการเซ็นเซอร์แม้ว่าจะมีการสมรู้ร่วมคิดระหว่างผู้ให้บริการคำสั่งซื้อ ดังนั้นจึงเหนือกว่าบล็อกเชนที่ต้านทานการเซ็นเซอร์ ซึ่งเราไม่สามารถทำอะไรได้หากนักขุดตัดสินใจที่จะไม่รวมธุรกรรมใด ๆ และสิ่งนี้ตามมาจากทรัพย์สินหลักของ DAG: การเข้าร่วมในการลงทะเบียนมีความเป็นอิสระอย่างสมบูรณ์และไม่มีคนกลาง และธุรกรรมไม่สามารถย้อนกลับได้
ที่มา: will.com