ما هو الرسم البياني الدوري الموجه (DAG) في مجال العملات المشفرة؟

مقدمة

عند التفكير في العملات الرقمية، غالباً ما تتبادر إلى الذهن مصطلحات مثل البلوكشين أو تقنية السجلات الموزعة. منذ إطلاق Bitcoin، ظهرت مئات العملات الرقمية الأخرى، معظمها مبني على هياكل شبكات متشابهة. تمكّن هياكل البيانات هذه المستخدمين من تحويل القيمة والتفاعل مع التطبيقات اللامركزية.

في البلوكشين، تُضاف الكتل الجديدة باستمرار إلى السلسلة المتنامية. كل كتلة ترتبط بالتي قبلها من خلال ارتباط تشفيري (تحديداً هاش). وتحتوي هذه الكتل على أحدث المعاملات التي يبثها المستخدمون.

مع ذلك، هناك غالباً تأخير بين وقت بث المعاملة ودمجها في كتلة. تخيل أنك تنتظر القطار في محطة: حسب حجم العربات (حجم الكتلة) وعدد الركاب الآخرين (المعاملات المعلقة)، قد لا تركب القطار التالي أو حتى الذي يليه. هذا يعني أنك قد تنتظر ثوانٍ أو ساعات لتأكيد معاملتك.

بالنسبة للكثيرين، هذا التنازل مقبول لأنه يوفر مستوى عالياً من الأمان دون وجود جهة مركزية. بينما يرى آخرون أن تكنولوجيا البلوكشين لها عمر افتراضي. يجادل النقاد بأن مشكلات قابلية التوسع ستعيق تبني البلوكشين على نطاق واسع مستقبلاً.

يعتقد البعض أن مستقبل شبكات الدفع بالعملات الرقمية يكمن في بنية مختلفة كلياً: الرسوم البيانية غير الدورية الموجهة (DAGs).

ما هو DAG؟

الـ DAG هو نوع خاص من هياكل البيانات، يشبه قاعدة بيانات تربط بين عناصر مختلفة من المعلومات. مصطلح "الرسم البياني غير الدوري الموجه" له معنى تقني محدد، فلنقم بتوضيحه.

مفهومياً، تتكون الـ DAGs من عُقد (نقاط) وحواف (خطوط وصل). وهي موجهة لأن لها اتجاهاً محدداً يُمثل بالأسهم، وغير دورية لأنه لا يمكنك العودة إلى نقطة البداية—إذا تتبعت الرسم من أي نقطة، لن تعود إلى حيث بدأت. سيتضح هذا أكثر لاحقاً.

تُستخدم هذه الهياكل غالباً في تمثيل المعلومات. في المجالات العلمية أو الطبية، على سبيل المثال، يساعد الـ DAG في تحليل علاقات المتغيرات وتأثيرها المتبادل. يمكن تحليل التغذية، ودورات النوم، والأعراض الجسدية لتحديد ترابطها وتأثيرها على الحالة الصحية للمريض.

هنا يهمنا كيف تمكّن الرسوم البيانية غير الدورية الموجهة آلية الإجماع داخل شبكة العملات الرقمية الموزعة.

كيف يعمل DAG؟

في العملات الرقمية المعتمدة على DAG، تمثل كل عقدة معاملة واحدة. لا توجد كتل، ولا حاجة للتعدين لنمو قاعدة البيانات. بدلاً من تجميع المعاملات ضمن كتل، تبني كل معاملة جديدة على معاملة سابقة. مع ذلك، تقوم كل عقدة بتنفيذ إثبات عمل صغير عند إرسال معاملة، ما يمنع الرسائل المزعجة ويؤكد صحة المعاملات السابقة.

لإضافة معاملة جديدة، يجب أن تشير إلى معاملات سابقة. إذا أنشأت أليس معاملة جديدة، فعليها أن تشير إلى معاملات سابقة ليتم الاعتراف بها. هذا يشبه إشارة كتلة Bitcoin إلى سابقتها، لكن هنا قد تَرفَع المعاملة الجديدة أكثر من معاملة.

في بعض الأنظمة، تحدد خوارزمية أي المعاملات (أو "النهايات") يجب البناء عليها. النهايات ذات الوزن التراكمي الأكبر—أي الأكثر تأكيداً عبر المسار—هي الأكثر احتمالاً للاختيار.

المعاملات التي تشير إليها أليس غير مؤكدة. وعندما تشير إليها، تصبح مؤكدة. الآن معاملة أليس تصبح غير مؤكدة، ويجب البناء عليها من مستخدم آخر لقبولها.

يُحفز المستخدمون لتأكيد المعاملات ذات الوزن الأعلى لضمان استمرار نمو النظام. وإلا، لن يكون هناك ما يمنع البناء على معاملات قديمة.

في البلوكشين، من السهل نسبياً منع الإنفاق المزدوج. لا يمكن إنفاق نفس الرصيد مرتين في كتلة واحدة—يمكن للعُقد اكتشاف ورفض المعاملات المتضاربة فوراً. ونظراً لأن إنتاج الكتل مكلف، يتحفز المُعدنون للالتزام بالسلوك السليم.

كذلك تمنع الرسوم البيانية غير الدورية الموجهة الإنفاق المزدوج، ولكن من دون معدنين. عند تأكيد عقدة لمعاملات سابقة، تراجع كامل المسار وصولاً إلى معاملة التأسيس في DAG للتحقق من رصيد المُرسل. قد تتعدد المسارات، ولكن يكفي فحص مسار واحد فقط.

إذا بُنيت معاملة على مسار غير صالح، فقد يتم تجاهلها، حتى وإن كانت صحيحة، لأن أحداً لن يرغب في البناء على مسار من معاملة غير صالحة.

قد يبدو ذلك غير بديهي: ألن تتكون فروع متوازية غير مدركة لبعضها تسمح بإنفاق نفس الرصيد على أكثر من فرع؟

هذا وارد، لكن خوارزمية اختيار النهايات تفضل الفروع ذات الوزن التراكمي الأكبر. مع مرور الوقت، يتفوق فرع واحد على البقية. تُهمل الفروع الأضعف وتواصل الشبكة البناء على الأقوى.

كما هو الحال في البلوكشين، لا توجد نهائية مطلقة: لا يمكن ضمان عدم عكس معاملة بنسبة 100%. حتى كتل Bitcoin أو Ethereum يمكن نظرياً إلغاؤها. كلما زادت الكتل بعد معاملتك، زادت ثقتك بها. لهذا السبب من المعتاد انتظار ستة تأكيدات قبل صرف الأموال.

في مشاريع DAG البارزة، يُستخدم مفهوم ثقة التأكيد. تُشغل خوارزمية اختيار النهايات 100 مرة، وتُحسب مرات الموافقة المباشرة أو غير المباشرة على معاملتك ضمن النهايات المختارة. كلما زادت النسبة، اعتُبرت معاملتك أكثر استقراراً.

وقد يبدو ذلك تجربة مستخدم سيئة، لكنه ليس كذلك. إذا أرسلت أليس 10 MagicDAGTokens إلى بوب، لا تحتاج لاختيار النهايات الصحيحة؛ فمحفظتها قد تقوم بما يلي داخلياً:

• اختيار النهايات ذات أعلى تأكيدات متراكمة.
• تتبع المعاملات السابقة لضمان توافر الرصيد بالنهايات.
• بعد التأكيد، إضافة معاملتها إلى DAG وتأكيد المعاملات التي أشارت إليها.

بالنسبة لأليس، تبدو العملية كأي معاملة رقمية عادية: تدخل عنوان بوب، تحدد المبلغ، وتضغط إرسال. هذه الخطوات تمثل إثبات العمل الذي ينفذه كل مستخدم عند إرسال معاملة.

مزايا وعيوب الرسوم البيانية غير الدورية الموجهة

مزايا DAGs

السرعة

بغياب حدود زمنية للكتل، يمكن للجميع بث المعاملات في أي وقت. لا يوجد سقف صارم لعدد المعاملات، طالما يقوم المستخدمون بتأكيد المعاملات السابقة ضمن العملية.

بدون تعدين

لا تستخدم الرسوم البيانية غير الدورية الموجهة إثبات العمل كما هو الحال في البلوكشين التقليدي. لهذا، تعتبر بصمتها الكربونية أقل بكثير من العملات الرقمية المعتمدة على التعدين لتأمين الشبكة.

عدم وجود رسوم معاملات

لعدم وجود مُعدنين، لا يحتاج المستخدمون لدفع رسوم لإرسال المعاملات. بعض الأنظمة تفرض رسوماً رمزية لبعض أنواع العُقد، لكن انخفاض أو انعدام الرسوم يجعل DAGs مناسبة للمدفوعات الصغيرة، حيث أن الرسوم المرتفعة تقوض فائدتها.

غياب اختناقات القابلية للتوسع

بدون قيود زمنية للكتل، تستطيع DAGs معالجة عدد أكبر بكثير من المعاملات في الثانية مقارنة بالبلوكشين التقليدي. ويعتقد كثيرون أنها مثالية لتطبيقات إنترنت الأشياء (IoT)، حيث تتواصل الأجهزة باستمرار.

عيوب DAGs

ليست لامركزية بالكامل

غالباً ما تحتفظ بروتوكولات DAG بعناصر مركزية. قد يسهم ذلك في تسريع انطلاق الشبكة، لكن من غير الواضح ما إذا كانت DAGs ستعمل باستقلالية كاملة دون إشراف جهة خارجية. غياب اللامركزية الكاملة قد يعرض الشبكة لمخاطر تهدد استمراريتها.

لم يتم اختبارها على نطاق واسع

رغم وجود العملات الرقمية المعتمدة على DAG منذ سنوات، لم تحقق بعد انتشاراً واسعاً. ولا يزال من غير المعروف ما هي الحوافز التي قد تدفع المستخدمين لاستغلال هذه الأنظمة مع نموها.

خلاصة

تُعد الرسوم البيانية غير الدورية الموجهة تكنولوجيا واعدة لبناء شبكات العملات الرقمية. حتى الآن، تقتصر المشاريع التي تعتمد هذه التقنية على عدد محدود، وهناك حاجة لمزيد من التطوير.

إذا نجحت DAGs في تحقيق وعودها، فقد تدعم أنظمة بيئية ضخمة وقابلة للتوسع. تتيح تقنيتها فرصاً لاستخدامات عالية السرعة وبدون رسوم—كإنترنت الأشياء والمدفوعات الدقيقة—حيث الأداء هو الأهم.

الأسئلة الشائعة

ما هو الرسم البياني غير الدوري الموجه (DAG) وكيف يعمل في العملات الرقمية؟

DAG هو هيكل بيانات تُسجّل فيه كل معاملة داخل عُقد مترابطة دون دورات. يتيح ذلك تحققاً متوازياً وفعالاً للمعاملات دون الاعتماد على البلوكشين التقليدي، ما يعزز السرعة وقابلية التوسع بشكل ملحوظ.

ما الفرق بين DAG والبلوكشين التقليدي؟

يعتمد DAG على رسم بياني غير دوري موجه للتحقق المتوازي، بينما يستخدم البلوكشين التقليدي سلسلة خطية من الكتل. DAG أكثر قابلية للتوسع وأسرع، ويزيل الحاجة إلى التعدين كثيف الموارد.

ما هي مزايا استخدام DAG بدلاً من البلوكشين؟

يوفر DAG معاملات أسرع وقابلية توسع أعلى مقارنة بالبلوكشين التقليدي، حيث يتيح تنفيذ معاملات متزامنة مع زمن استجابة أقل وقدرة استيعابية أكبر.

ما العملات الرقمية التي تستخدم تقنية DAG؟

IOTA وNano وغيرهما يستخدمون تقنية DAG لتعزيز القابلية للتوسع والكفاءة، متجاوزين قيود البلوكشين التقليدي.

كيف تساهم DAG في تحسين قابلية التوسع للعملات الرقمية؟

تعزز DAG القابلية للتوسع عبر السماح بتنفيذ عدة معاملات في نفس الوقت بدلاً من التتابع، ما يقلل الازدحام عبر توزيع التخزين والتحقق، ويرفع أداء الشبكة دون المساس بالأمان.

هل تقنية DAG آمنة للمعاملات الرقمية؟

نعم، تقنية DAG آمنة للمعاملات الرقمية، إذ توفر سرعة وقابلية توسع أعلى من البلوكشين التقليدي. وتدمج العديد من مشاريع DAG آليات تحقق وأمن متقدمة لضمان حماية المعاملات من الهجمات والاحتيال.