Graphes acycliques dirigés contre la technologie blockchain

Introduction

En 2008, Bitcoin a inauguré un changement révolutionnaire dans le monde de la finance avec l’avènement de la technologie blockchain. La décentralisation, l’anonymat et la transparence ont permis à Bitcoin et aux blockchains suivantes de gagner en traction auprès des investisseurs. En tant que structure de données, une blockchain reposait sur les connexions de blocs contenant des informations essentielles sur les transactions. Chaque bloc contenait des informations sur le bloc précédent sous forme de hash cryptographique. Pendant des années, cette technologie n’avait pas de concurrent, mais l’introduction du graphe orienté acyclique a changé la donne.

Qu’est-ce que le Graphe Orienté Acyclique (DAG) ?

Le Graphe Orienté Acyclique (DAG) est une structure de données semblable aux blockchains, mais au lieu de fonctionner sur une seule chaîne séquentielle, c’est un réseau de nombreuses transactions liées entre elles. Il est apparu pour la première fois en 2016 lorsque IOTA, un projet crypto, a appliqué ce concept à ses transactions. Le projet désignait sa structure de transaction comme un tangle plutôt que comme un registre blockchain. Le terme provient du fait qu’il ressemble à une toile composée de nœuds contenant des transactions.

Si l’on tente de représenter une blockchain de manière diagrammatique, elle comporte de nombreux blocs disposés en ligne, chaque bloc étant connecté uniquement au précédent. En revanche, la représentation d’une structure DAG montre des points, dont beaucoup sont reliés à plusieurs autres, de manière à ce que la boucle ne puisse avancer que dans une seule direction, sans jamais revenir à son point d’origine. Chaque point (ou sphère) est un sommet et chaque ligne une arête. Sur l’image suivante, vous pouvez comprendre la nomenclature du modèle. Les arêtes sont dirigées car elles pointent dans une seule direction, et elles sont acycliques car elles ne reviennent jamais au sommet d’où elles proviennent.

Comment fonctionne la structure

À chaque étape pour comprendre le DAG, il est également nécessaire d’avoir des informations sur la technologie blockchain, car c’est ce que le DAG prétend améliorer ou remplacer. Une blockchain fonctionne sur la base de blocs qui contiennent des données d’une ou plusieurs transactions. Elle regroupe plusieurs transactions pour être plus efficace en espace. Chaque bloc est ajouté et vérifié par des mineurs ou validateurs.

Contrairement à cela, chaque transaction dans une structure DAG est autonome, sans être regroupée en blocs. Cette structure ne nécessite ni mineurs ni validateurs, ni n’est séquentielle comme la blockchain. Avant qu’une transaction ne soit ajoutée, l’appareil de l’utilisateur effectue une très petite opération pour prouver qu’elle est authentique. Ce petit effort aide à prévenir le spam et à confirmer les transactions antérieures, assurant la sécurité et l’ordre du réseau.

Chaque nouvelle transaction dans une structure DAG doit se connecter à une transaction antérieure non confirmée, ou si toutes les transactions précédentes sont déjà confirmées, la nouvelle transaction doit simplement faire référence à la dernière. Cette structure désigne une transaction non confirmée précédente comme une « tip ». Lorsqu’une transaction est proposée au réseau, elle se connecte à quelques tips précédents qui sont automatiquement confirmés suite à votre référence. La vôtre ne sera confirmée que lorsque quelqu’un d’autre s’appuiera dessus.

Avantages de la structure DAG

Pas de délai

Dans les blockchains, votre transaction doit attendre qu’un bloc soit créé. Si trop de transactions sont envoyées en même temps, elles forment une file d’attente, et attendent longtemps ou paient des frais plus élevés. Mais vous pouvez faire traiter votre transaction immédiatement dans les réseaux DAG, à condition de confirmer les transactions non confirmées précédentes. Votre portefeuille vérifie automatiquement la transaction qu’il va confirmer en la retraçant jusqu’à la toute première transaction sur le réseau. Par conséquent, il est très peu probable que vous confirmiez accidentellement une transaction invalide.

Aucune problématique de scalabilité

Considérez une blockchain comme une voie rapide, qui peut être encombrée parfois, nécessitant l’ajout de quelques voies supplémentaires. Ces voies supplémentaires sont des solutions de scalabilité. Comme il n’y a pas de problème d’attente pour les blocs, le DAG peut traiter beaucoup plus de transactions par lui-même, sans nécessiter de solutions de scalabilité.

Pas de mineurs, pas de validateurs, pas de frais

La structure DAG ne fonctionne pas sur un mécanisme de consensus, il n’y a donc ni mineurs ni validateurs. C’est pourquoi les transactions sont traitées gratuitement. Cependant, il existe quelques nœuds spéciaux qui facturent de très faibles frais, pour sécuriser le réseau.

Inconvénients du DAG

La centralisation pose un risque sérieux dans la progression du DAG. Certains nœuds spéciaux et nœuds coordinateurs gérés par des entreprises ont tendance à avoir un avantage. Cela comporte un danger potentiel d’escroqueries et d’attaques à l’avenir. De plus, le DAG est âgé de 8 ans de moins que la technologie blockchain et n’est pas encore aussi éprouvé dans le temps.

Conclusion

Les technologies blockchain et Graphe Orienté Acyclique visent toutes deux à permettre des transactions décentralisées et sécurisées, mais elles abordent le problème de manières très différentes. Alors que la blockchain reste la solution la plus mature et la plus adoptée, le DAG introduit des améliorations notables en termes de vitesse, de scalabilité et de coûts de transaction. Cependant, les préoccupations concernant la centralisation et son historique relativement court limitent encore une adoption plus large. À mesure que l’innovation s’accélère en 2026, le DAG est susceptible de compléter plutôt que de remplacer entièrement la blockchain, chaque technologie étant adaptée à des cas d’usage où ses forces sont les plus efficaces.