Qu'est-ce qu'un graphe acyclique orienté (DAG) ?



Plus vous passerez de temps dans l'univers des cryptomonnaies, plus vous rencontrerez de noms et de termes techniques. Le monde décentralisé évolue rapidement, donnant naissance à des blocs de registres immuables et à des solutions plus rapides et plus efficaces que jamais.

Malgré les progrès réalisés, des problèmes tels que la lenteur des transactions,les frais de transactionélevés et la faible évolutivité freinent l'adoption généralisée descryptomonnaies. Une solution potentielle consiste à créer l'architecture parfaite, ou une combinaison d'architectures, pour stimuler le taux d'adoption des cryptomonnaies.

La blockchain, la technologie des registres distribués (DLT) et les graphes acycliques dirigés (DAG) sont trois architectures distinctes qui ont été testées avec différents jetons. Chacun d'eux est essentiel à l'avènement de la décentralisation. Dans cet article, nous nous concentrerons sur les DAG et leur importance en cryptographie.

Graphe acyclique orienté (DAG)

Certains jetons sont appelés « tueurs d'Ethereum » en raison de la manière dont ils résolvent les problèmes de coût et d'évolutivité auxquelsEthereumest confronté. Dans le même esprit, unconcept de représentationdécentralisé appelé architecture acyclique dirigée (DAG) a été surnommé le « tueur de blockchain ». 

Le DAG est unearchitectureconstruite sur des cercles et des lignes. Chaque cercle, également appelé sommet, représente une activité à ajouter au réseau, tandis que les lignes (également appelées « arêtes ») représentent l'ordre dans lequel les transactions sont approuvées. Les lignes, ou bords, mènent dans une seule direction — d'où le terme « directionnel ». Dans les DAG, il n'existe aucun chemin de retour vers un sommet donné, c'est pourquoi ces structures mathématiques sont dites acycliques (puisqu'il n'y a pas de « boucles »).

Comme pour la blockchain, les nouvelles transactions ne peuvent pas être effectuées isolément et doivent s'appuyer sur des transactions existantes. Contrairement à la blockchain,le minagen'estpas nécessaire avecun DAG, ce qui minimise les frais de transaction et l'impact environnemental. L'évolutivité est accrue car un DAG permet la validation simultanée de nombreuses transactions.

Architecture DAG



L'architecture DAG nécessite des sommets et des arêtes pour étendre la base de données. Les sommets représentent les transactions, tandis que les arêtes indiquent le sens du flux. Les transactions ne sont pas regroupées en blocs ; chaque transaction est plutôt construite sur la précédente.

Une petitepreuve de travail(PoW) doit encore être réalisée pour empêcher les spammeurs de profiter pleinement de l'architecture particulière. Comme mentionné précédemment, pour ajouter une nouvelle transaction à un nœud, il faut l'ajouter à une transaction précédente, créant ainsi une structure en chaîne. 

Technologie DAG 

Un DAG est un système distribué et décentralisé qui peut être utilisé dans le cadre de la technologie des registres distribués. Elle utilise une méthode de stockage des données différente des autres technologies de registre distribué. Son utilisation vise à améliorer la rapidité, la sécurité et l'efficacité, et à réduire les coûts. C'est également une alternativeécologiqueà la blockchain car elle consomme moins d'énergie.

Utilisations du DAG

1. Les DAG sont utilisés pour traiter les transactions sans les contraintes des temps d'attente des blocs. Les utilisateurs peuvent soumettre autant de transactions qu'ils le souhaitent, mais ils devront confirmer les blocs précédents avant de passer aux nouveaux.

2. Les DAG permettent d'économiser de l'énergie car ils n'utilisent pas de mineurs comme le fait un consensus PoW. Les cryptomonnaies utilisant des DAG consomment une fraction de l'énergie consommée par les cryptomonnaies qui reposent sur le minage.

3. Les DAG sont importants pour le traitement des micropaiements. Comme elles n'utilisent pas de mineurs comme le fait la technologie blockchain, aucun frais de traitement n'est nécessaire pour confirmer les transactions. Seuls des frais de nœud minimes sont facturés, et ces frais n'augmentent pas en cas de congestion du réseau. 

Exemple

Supposons que vous souhaitiez ajouter une nouvelle transaction à l'architecture d'un DAG. Avant que votre transaction ne soit approuvée, elle doit faire référence à la transaction précédente — comme les approbations de transactionsBitcoin, mais réparties sur plusieurs transactions. 

Si un autre utilisateur effectue une opération à partir de votre transaction, qui n'était pas confirmée auparavant car aucune référence n'y était faite, alors votre transaction sera désormais confirmée. Par conséquent, l'autre utilisateur aura besoin de quelqu'un pour complétersatransaction afinqu'ellesoit confirmée. Ce cycle se poursuit en boucle infinie. 

Parfois, un algorithme choisit la transaction sur laquelle construire la nouvelle, en fonction de critères tels que le poids accumulé ou le nombre de confirmations qui ont précédé la transaction actuelle. 

Vous vous demandez peut-être : « Comment le problème de ladouble dépenseest-il résolu dans le système DAG ? » Le processus de la blockchain permettant d'éviter ce problème est assez simple :les nœudsdétectent et bloquent tout bloc contenant des transactions conflictuelles. Le coût de la construction d'un nouveau bloc garantit que les mineurs jouent toujours franc jeu.

Avec un DAG, le processus est tout à fait différent. Puisque son architecture ne comprend pas de mineurs, chaque nouvelle confirmation est retracée jusqu'à la première transaction de l'expéditeur. L'objectif est ici de s'assurer que l'expéditeur dispose d'un solde suffisant pour effectuer la transaction. 

Qu’est-ce que la technologie des registres distribués (DLT) ? 

La technologie des registres distribués est un système de stockage de données numériques défini par les caractéristiques suivantes.

Distribué

Les données d'un registre distribué ne sont pas centralisées, contrairement à celles d'une banque ou d'une entreprise. Chaque utilisateur du système possède une copie du registre et peut consulter les ajouts ou modifications. Bien que certains autres systèmes, commeCorda,aient une manière différente de stocker les données, celles-ci restent distribuées. 

Immutabilité 

Les données stockées sur un registre distribué ne peuvent être ni modifiées ni éditées. La technologie DLT utilisela cryptographiepour sécuriser ses données. 

Ajout uniquement

Les données dans une technologie DLTne peuvent être qu'ajoutéescar cette technologie fournit un historique complet des transactions. Cela contraste fortement avec les bases de données traditionnelles, où les données peuvent être modifiées ou falsifiées pour garantir leur bon fonctionnement. L'avantage ici est que la confiance est assurée grâce à la technologie DLT.

Commun

Sur un registre distribué, aucune entité ne peut prétendre à la propriété exclusive des données qu'il contient, car celles-ci sont partagées entre les nœuds. Alors que certains nœuds possèdent des copies complètes des données, d'autres n'ont accès qu'aux informations dont ils ont besoin. Le système fonctionne de manière efficace et sécurisée — grâce à sa nature partagée.

Qu'est-ce qu'une blockchain ?

Uneblockchainest essentiellement un registre public décentralisé. Les transactions effectuées sur la blockchain sont stockées sous forme de blocs de données et traitées par cryptographie. Il s'agit d'un type de technologie de registre distribué avec des transactions qui ne peuvent être ni modifiées ni éditées, car elles contiennent une signature cryptographique, communément appeléehachage. 

Une blockchain n'a pas besoin d'un tiers pour instaurer la confiance entre toutes les parties prenantes du système, car chaque utilisateur a accès à chaque reçu de transaction. 

DAG vs. Blockchain

Appliquées aux cryptomonnaies, la blockchain et le DAG stockent tous deux des données dans un registre distribué, mais selon des méthodes très différentes. Examinons quelques différences clés entre les deux technologies. 

1. Une blockchain est une chaîne immuable de blocs de données vérifiés, et de ceux qui sont encore en attente de vérification. Les blocs vérifiés sont ajoutés à une liste de blocs précédemment vérifiés, par ordre chronologique. Un DAG, en revanche, comprend une chaîne de transactions vérifiées individuellement qui sont des ramifications de nombreuses transactions précédentes. 

Un DAG peut être considéré comme un arbre avec des tiges, des branches et des feuilles. Chaque feuille peut être rattachée aux racines de l'arbre, mais la feuille n'existerait pas sans sa tige, et les petites branches poussent à partir des plus grandes.

2. Le consensus est atteint sur une blockchain en validant les transactions par blocs. L'une des méthodes pour parvenir à ce consensus est la preuve de travail, qui exige que les mineurs résolvent un problème mathématique complexe, l'utilisateur le plus rapide validant le bloc et remportant des récompenses.

Avec un DAG, les utilisateurs agissent à la fois comme mineurs et validateurs. Chaque utilisateur doit valider deux autres transactions en plus de la sienne avant que celle-ci puisse être prise en compte pour validation par un autre utilisateur. Par conséquent, la nécessité de percevoir des frais est éliminée. 

DAG dans la cryptographie

IOTA



IOTA, acronyme signifiant « application Internet des objets », a été lancé en 2016 et figure parmi les premiers projets à utiliser la technologie DAG. Il utilise des nœuds etdes enchevêtrements(une combinaison de nombreux nœuds) pour valider les transactions.

Tous les utilisateurs d'IOTA doivent vérifier deux transactions avant que leurs propres transactions ne soient approuvées. Chaque utilisateur participe au mécanisme de consensus, en fonction de ses votes et d'une part du pouvoir total, ce qui aboutit à un réseau à la fois décentralisé et évolutif. De plus, IOTA offre des transactions rapides et peu coûteuses à ses utilisateurs, ce qui la rend idéale aussi bien pour les micropaiements que pour les paiements multiples. 



Nano





Nanoa combiné les technologies DAG et blockchain pour lancer son système. Les données sont envoyées et reçues via des nœuds. Chaque utilisateur du projet Nano disposant d'un portefeuille individuel a accès à une blockchain qui lui est exclusive. Lorsqu'une transaction est effectuée sur la blockchain, l'expéditeur et le destinataire interviennent tous deux sur la blockchain pour la vérifier. Nano est connu pour sa rapidité de transaction et l'absence de frais de transaction.

Conclusion

Le monde de la décentralisation va bien au-delà de la technologie blockchain. En ce qui concerne les technologies comme la DLT et la DAG, nous n'avons fait qu'effleurer le potentiel, et il est évident que d'innombrables possibilités passionnantes nous attendent.