بلاک‌چین به عنوان یک تکنولوژی مستقل در سال ۲۰۱۵ شروع به کسب محبوبیت کرد. پیش از آن، فقط به عنوان یک ساختار داده شناخته شده در زمینه Bitcoin شناخته می‌شد. اما نسل سوم بلاکچین با گراف مارپیچ هدایت شده [۱](DAG) ظهور کرده است. بیت کوین به علت سیستم اثبات کار (POW) همیشه ناکارآمد بوده است. در بیت‌کوین بلاک‌ها نمی‌توانند همزمان ایجاد شوند؛ تمام معاملات انجام شده در زمان مشابه در یک بلوک نگهداری می‌شوند؛ ماینرها برای اعتبار سنجی بلاک رقابت می‌کند؛ زمان تایید تراکنش بالاست به طوری که بیت کوین هر ده دقیقه یک بلوک جدید تولید می‌کند. اما اتریوم وضعیت بهتری دارد و تایید بلوک حدود پانزده الی بیست ثانیه طول می‌کشد.

گراف مارپیچ هدایت شده (DAG) یک ساختار داده گرافی است که از دستور توپولوژیکال استفاده می‌کند. DAG اغلب در خصوص مسائل مربوط به پردازش داده‌ها، برنامه ریزی، پیدا کردن بهترین مسیر و فشرده سازی داده‌ها اعمال می‌شود.

ایده تغییر ساختار ذخیره سازی زنجیره ای به این صورت است که اگر زمان استخراج بدون تغییر باقی بماند، ذخیره سازی می‌تواند به چندین بار در چندین بلوک شبکه به طور همان زمان افزایش یابد. ترکیب بلاک چین با DAG از ایده زنجیرهای جانبی حاصل می‌شود و انواع مختلف معاملات همزمان در زنجیره‌های مختلف در حال اجرا هستند. DAG هم بر پایه مفهوم بلاک متکی است. اما در معاملاتی که مستقیم شبکه‌های DAG انجام می‌شود، کل فرایند بسیار سریع تر از بلاک‌های زنجیره ای مبتنی بر اثبات کار (PoW) و اثبات سهام (PoS) است.

DAG برای برنامه‌های کاربردی مناسب است که نیازمند مقیاس پذیری هزاران تراکنش در ثانیه هستند. راه اندازی CryptoKitties شبکه اتریوم را مسدود کرد که منجر به کندی معاملات و افزایش هزینه‌ها شد. اما IoT Chain (ITC) که بر اساس DAG ساخته شده است، ادعا می‌کند، می‌تواند بیش از ده هزار تراکنش را در ثانیه انجام دهد. IoT Chain در حال ورود به طبقه بندی به بلاک‌ چین ۳.۰ می‌باشد.

اینکه مقیاس پذیری بلاک چین یک کار سخت و پیچیده است، اثبات شده است. بیت کوین نیز چندین سال یک شبکه راکد و کم توان بوده است. در حال حاضر، ابتکارات زیادی در فضای رمزنگاری وجود دارد که هدفشان ارتقاء TPS بیت‌کوین و دیگر پلتفرم‌ها است. بحث‌های زیادی در مورد اینکه کدام متغیر باید تغییر کند، وجود دارد. بعضی از کارشناسان عقیده دارند باید اندازه بلاک‌ها افزایش یابد و عده ای در پی دستیابی به روش‌هایی برای کاهش زمان پردازش در شبکه هستند.

برخی از پروژه‌ها رویکرد رادیکال برای حل مشکلات بلاک چین ارائه می‌دهند. شبکه‌های کاملا جدیدی ساخته شده‌اند که از ساختار داده‌ای بلاک‌ چین استفاده نمی‌کنند. مانند IOTA، که به جای بلاک‌ چین، در پی پیاده سازی DAG هستند.

ساختار داده در بلاک چین یک پیوند ساده است. به این ترتیب در بیت‌کوین یا اتریوم ما یک دنباله خطی رویدادهای دیجیتالی را دریافت می‌کنیم که آن را زنجیره می‌نامیم. بلاک‌ چین اجازه می‌دهد هر رکورد قابل ردیابی باشد، اما ساختار متوالی آنها دقیقا همان چیزی است که مانع از توان عملیاتی بالا در معامله می‌شود. ماهیت مسطح بودن بلاکچین بزرگترین تنگنا برای توانمندی آنها است. اما DAG به طور متفاوتی عمل می‌کند. این ساختار داده شبیه یک فلوچارت یا درختواره است. DAG را می‌توان با ساختار دایرکتوری فایل مقایسه کرد که در آن پوشه‌ها دارای زیر پوشه‌هایی هستند که هر یک به زیر پوشه‌های دیگر تقسیم می‌شوند. کلمه غیر مدور (acyclic)، فقط به این معنی است که هیچ گره‌ای در گراف نمی تواند به خودش اشاره کند؛ در واقع نمی‌تواند گره مادر خود باشد.

DAG در IOTA به عنوان نسل جدید رمزنگاری برای حذف کامل مفهوم هزینه استخراج مطرح می‌شود. در ابتدا، IOTA به طور خاص به عنوان یک ستون فقرات برای اینترنت اشیا طراحی شده بود. در حال حاضر نقش‌های مختلفی برای کاربران بیت کوین و اتریوم وجود دارد؛ عده ای تراکنش‌ها را انجام می‌دهند و عده‌ای آنها را تایید می‌کنند. چنین سیستم ناهمگنی هزینه بر است، زیرا همیشه نیاز به انگیزه دادن به تاییدکننده‌ها و تامین امنیت شبکه وجود دارد. با استفاده از DAG، IOTA قادر به تعیین وظایف دقیق برای هر عضو است؛ تمام کاربران در شبکه قادر به انجام تراکنش و اعتبار سنجی تراکنش بطور همزمان هستند. برای اینکه یک معامله توسط IOTA تایید شود، باید دو تراکنش قبلی نیز تایید شود و اطمینان حاصل شود که مناقض نیستند. علاوه بر این یک اثبات کار، در مقیاس کوچک با محاسبات اندک برای جلوگیری از انشار اسپم در شبکه، به آن پیوست می‌شود. همچنین علاوه بر دارایی، می توان اطلاعات را به تراکنش‌ها متصل کرد که این مسئله معاملات در سطح ماشین به ماشین را تسهیل می‌کند.

DAG وعده حذف ماینرها و مسائل مربوط به اندازه بلوک، کاهش حمله ۵۱ درصد را در صنعت رمزنگاری ارز می‌دهد. اما این موارد در کنار کاهش سرعت هر تراکنش این سوال را مطرح می‌کند که آیا بلاک‌ چین کلاسیک برای نگهداری از دارایی‌های دیجیتال مطمئن تر نیست؟!

در نهایت باید گفت، جایی که تکنولوژی وجود دارد، اشکالات و محدودیت‌ها نیز وجود خواهد داشت و این یک واقعیت است که فناوری‌های جدید در صدد رفع نقاط ضعف فناوری‌های قبلی به وجود می‌آیند. در مورد DAG می‌توان گفت اگر چه ممکن است نظرهای متناقضی وجود داشته باشد، اما یک ساختار داده‌ شناخته شده در علم کامپیوتر است که برخی متخصصین معتقد هستند می‌تواند برخی از زوایای تاریک بلاک‌ چین را روشن کند. اما در حال حاضر، DAG یک تکنولوژی نابالغ است که هنوز در دوران کودکی خود به سر می‌برد و برای توسعه و پذیرش در سطح و اندازه بلاک چین، کارهای زیادی دارد.

زهرا لطیفی