Eine Einführung in die DAG-Technologie

„Bitcoin“, „Blockchain“, „Krypto“ oder genauer „Distributed Ledger Technology“ (DLT) sind Schlagworte, die von der Öffentlichkeit und den Menschen in der Technologiebranche verwendet werden, um auf das neue Phänomen der Verwendung kryptografischer Prinzipien und des verteilten Rechnens zu verweisen um Anwendungsfälle zu lösen, die bisher unlösbar waren. Aber die Tatsache, dass so viele dieser Begriffe im Umlauf sind, sagt viel darüber aus, wie neu die Branche ist. Wir verwenden keine vagen oder falschen Begriffe, wenn wir über andere Technologieunternehmen sprechen; ein soziales Netzwerk, eine Produktivitäts-App und ein Online-Marktplatz sind unterschiedliche Plattformen und werden als solche bezeichnet – während alle Krypto-Projekte normalerweise in die Kategorie der „Blockchain-Technologie“ fallen .

Dieser Trend vereinfacht die Branche aufs Äußerste. Jeder Investor oder jeder, der sich für die Domain interessiert, muss wissen, dass wir es in ein paar Jahren nicht nur „Blockchain“ nennen werden – die Kryptotechnologie verzweigt sich in drastisch unterschiedliche Anwendungsbereiche, die nur eine vorübergehende Ähnlichkeit haben. Derzeit gibt es einen wesentlichen Unterschied in der Branche: hoher Durchsatz vs. hochpräzise Plattformen.

Hochpräzise Protokolle sind solche wie Bitcoin oder Monero: Systeme, die entwickelt wurden, um die Integrität eines Netzwerks zu gewährleisten, das sehr sichere, zuverlässige (und im Fall von Monero hochgradig anonyme) Transaktionen ermöglicht . Durch die Zahlung einer Transaktionsgebühr an ein Blockchain-basiertes Netzwerk ist es unmöglich, Transaktionen zu fälschen und das Netzwerk ist unerschwinglich schwer zu manipulieren. Große Finanztransaktionen, Abstimmungssysteme oder Immobilienaufzeichnungen erfordern alle diese doppelte Zuverlässigkeit.

Aber die Transaktionskosten dieser Art von Netzwerk sind unerschwinglich und unnötig für einen anderen Anwendungsfall: den wir „hohen Durchsatz“ nennen können . Diese Systeme zielen darauf ab, den alltäglichen geschäftlichen Anwendungsfällen, die normalerweise Datenübertragungen erfordern, die um Größenordnungen intensiver sind als die vorherigen Beispiele, entweder in Bezug auf das Datenvolumen (gemessen in GB pro Tag) oder die Datenfrequenz ( gemessen in Transaktionen pro Sekunde). Denken Sie an Internet of Things (IoT)-Anwendungen, kollaborative Forschungsplattformen oder dezentrale Cloud-Computing-Plattformen. Das Ausführen dieser Anwendungen mit hohem Durchsatz auf einer hochpräzisen Plattform wie der Bitcoin-Blockchain würde nicht funktionieren . Es ist auch unnötig; Da diese Geschäftsfälle sehr regelmäßige Datenbankaktualisierungen in der Blockchain beinhalten (stellen Sie sich einen Sensor vor, der Ihren Standort verfolgt), kann ein Ausreißerfehler bei der Datenübertragung in den meisten Fällen leicht als ungenau identifiziert und dann sicher ignoriert werden (stellen Sie sich vor, der Standortsensor listet Ihren Aufenthaltsort mit 300 . auf eine Sekunde lang meilenweit entfernt, dann wieder normal); Diese Anwendungsfälle können mit einigen Unregelmäßigkeiten auskommen, da sie ständig aktualisiert werden.

Und derzeit arbeiten viele der spannendsten Projekte in der Kategorie Hochdurchsatz. Innerhalb dieser Kategorie erregt ein Paradigma namens Directed Acyclic Graphs (DAGs) oder „Tangles“ die ganze Aufmerksamkeit. Für Plattformen, die einen hohen Durchsatz erfordern, sind DAGs ein Game Changer.

Die sichtbarsten Projekte, die Tangles verwenden, sind solche im Zusammenhang mit IoT. IOTA und IoT Chain stehen diesbezüglich in engem Wettbewerb und treiben den Forschungsstand zum DAG-Wissen voran. Ein anderes Projekt namens CyberVein bietet eine noch fortschrittlichere Fähigkeit; es nutzte einen schlankeren und effizienteren Konsensmechanismus namens Proof of Contribution (PoC), um die Übertragung noch größerer Datensätze auf die DAG zu ermöglichen. Es gibt auch Byteball, das DAGs für noch schnellere Krypto-Zahlungen weltweit nützlich macht. Abgesehen von diesen Führern gibt es neue Projekte, die ständig Anwendungsfälle für die inhärente Kraft des DAG-Konzepts finden.

Morgendämmerung der DAG

Um DAGs zu erklären, ist es sinnvoll, den Begriff in seine Bestandteile zu zerlegen. Der Graph bezieht sich einfach auf ein Netzwerk von Knoten und Kanten (die Verbindungen zwischen Knoten), die bestimmte Attribute haben. Ein soziales Netzwerk Ihrer Freunde und Familie könnte als Graph dargestellt werden, in dem die Kanten komplex und bidirektional sind (dh mehrere Personen können komplexe Beziehungen zueinander haben). Der Begriff „ azyklisch “ bezieht sich auf die Art und Weise, wie Verbindungen (Transaktionen im Fall von Kryptowährungen) auf keinen Fall zurück zum Ursprungsknoten geleitet werden können – auf diese Weise ist es eher wie ein Baum von Knoten als eine Schleife von Knoten. Damit verwandt ist es, wie es „ gerichtet “ ist, was bedeutet, dass die Kanten (sprich: Verbindungen) zwischen Knoten nur in eine Richtung gehen. Ein nützlicher Weg, um eine Vorstellung davon zu bekommen, wie dies funktioniert, ist ein Diagramm (von Wikimedia Commons):

Das wichtige Ergebnis dieser Konfiguration ist, dass das System über eingebaute Prüfungen verfügt, um eine Manipulation des Konsens im Netzwerk zu verhindern, ohne sicherstellen zu müssen, dass jeder Knoten jederzeit eine vollständige Kopie des Ledgers hat: verschiedene Teile des Netzwerks können mehr arbeiten unabhängig als ein Netzwerk auf einer Blockchain, während die Aufzeichnung von Transaktionen immer noch äußerst schwer zu betrügen ist.

Anwendungsfälle

Während die Unterschiede zwischen verschiedenen Arten von Krypto-Plattformen etwas kompliziert und undurchsichtig erscheinen mögen, haben sie grundlegende Auswirkungen auf die Arten von Anwendungsfällen, die für jede Plattform geeignet sind. Wie bereits erwähnt, gibt es einige unterschiedliche Bereiche, die in Bezug auf den Bedarf an DAGs hervorstechen. Erstens würden die Anforderungen an eine Blockchain durch IoT-Systeme mit Tausenden von Datenpunkten, die mit Sensoren in Häusern, Autos und fast überall in der realen Welt verbunden sind, jedes blockchainbasierte System schnell überfordern. Zweitens gibt es Anwendungsfälle, die eine intensive Zusammenarbeit erfordern , wie die wissenschaftliche Forschung, die für ein blockbasiertes Paradigma ebenfalls zu aufwendig werden würde. Schließlich gibt es auch noch das Problem großer Datensätze ; Gebühren pro übertragenem mB auf Bitcoin-Blockchains wären so hoch, dass sie das in regulären Geschäftsanwendungen übliche Maß an Datenübertragung ausschließen würden, geschweige denn die mit Big Data verbundenen Beträge.

Eine Spaltung in der Krypto-Community?

Im Gegensatz zu einigen der umstritteneren Debatten in der Kryptowährungsdomäne in letzter Zeit wird es keine „Hard Fork“ (wenn Sie so wollen) der Krypto-Community zwischen Blockchains und DAGs geben. Beide bedienen unterschiedliche Anwendungsfälle, wie oben beschrieben. Darüber hinaus stellt dies keine Probleme für das kommende Paradigma von Blockchain-zu-Blockchain-Transaktionen, wie es mit Cross-Chain-Bridges und Atomic Swaps vorgesehen ist, da mehrere Projekte (wie ARK und Hcash) daran arbeiten, Transaktionen von, zu und zwischen Blockchains und DAGs zu ermöglichen . In naher Zukunft werden Hochdurchsatz- und Hochpräzisionsplattformen nahtlos interagieren können.