什麼是 DAG？了解區塊鏈技術的革命性替代方案

自區塊鏈技術誕生以來，已經清楚展現出相較於傳統銀行系統的顯著優勢。雖然花了一段時間，金融機構最終開始關注這些創新。然而，區塊鏈並非唯一從金融科技領域出現的革命性技術。許多加密貨幣界人士認為，DAG（有向非循環圖）代表了行業中的另一項轉型性進展。儘管有人將其與區塊鏈相提並論，DAG實際上是一個完全不同的解決方案，對許多人來說是一個更優的替代方案。

DAG與區塊鏈技術的比較

DAG是一種資料建模工具，使用圖形結構取代傳統的鏈式結構。一些加密貨幣已將其作為主要替代方案，許多加密社群成員將其推廣為「區塊鏈殺手」。DAG的主要特色在於其能比傳統的區塊鏈系統更快速、更高效地處理交易。

目前，區塊鏈仍是加密貨幣產業的主導技術，但DAG展現出可能改變這一格局的特性。許多人都在問：究竟何時會有一天，DAG能完全取代區塊鏈？

DAG的架構

DAG的結構由圓圈和線條組成。每個圓圈（稱為頂點）代表一筆待驗證的交易。線條（稱為邊）則確定這些交易的批准順序。這些線條只朝一個方向延伸，這也是「有向非循環圖」名稱的由來。

「有向」的原因在於線條只朝一個方向延伸；「非循環」則是因為頂點不會回到自己，形成無迴圈的結構。這種設計使資料能比傳統區塊鏈更有效率地組織，後者的交易需在區塊中依序驗證。

與區塊鏈不同，DAG中的交易不是打包成區塊，而是彼此建立在前一筆交易之上。這一基本特性大幅提升了處理速度，較傳統區塊鏈系統更具優勢。

DAG與區塊鏈的主要差異

雖然兩者在加密貨幣產業中都扮演類似的角色，但其運作機制截然不同。DAG不會像區塊鏈那樣產生區塊，而是將交易逐一建立在前一筆之上。區塊鏈像是一條連接的區塊鏈，而DAG則更像是一張連結圖。

這種結構差異在速度、擴展性與能耗方面產生深遠影響。缺少區塊的設計省去了礦工驗證區塊的等待時間，允許交易持續不間斷地進行。

DAG的運作原理

要理解DAG的運作方式，首先要了解其核心組件：每個圓圈或頂點代表一筆獨立的交易。交易彼此建立在前一筆之上，形成一個有向鏈。

當用戶想進行交易時，必須先確認一筆由其他參與者發送的先前交易。這些未經確認的交易稱為「尖端」（tips）。用戶在發送自己的交易前，需驗證這些尖端，然後自己的交易就成為新的尖端，等待其他用戶確認以進行下一步。

如此一來，社群便層層堆疊交易，讓系統得以持續成長。這個機制確保所有參與者都在驗證過程中貢獻，促成真正去中心化的網路。

DAG還包含一套複雜的系統來防止雙重花費。當節點驗證較舊的交易時，會追溯整個歷史直到原始交易，確保餘額充足且資料正確。試圖建立在無效鏈上的用戶，可能會被忽略交易，即使該交易本身合法，但若餘額因先前的欺詐交易而不符，也會被拒絕。

DAG在加密貨幣中的應用

DAG主要用於比區塊鏈更高效地處理交易。由於不需區塊，省去了等待時間，使用者可以同時發送多筆交易而不會有明顯延遲。

另一個重要優點是能源效率。與耗能高的PoW（工作量證明）區塊鏈不同，基於DAG的加密貨幣只需少量能源，大幅降低碳足跡。

DAG特別適用於微支付。區塊鏈在處理小額支付時常因高交易手續費而遇到困難，而DAG則提供低至零的手續費，僅需支付少量節點費用。即使在網路擁堵時，這些費用也能保持穩定。

使用DAG的專案

儘管許多人認為DAG比區塊鏈更高效，但目前只有少數專案採用。最具代表性的是IOTA，其名稱是「物聯網」（Internet of Things）的縮寫。自2016年推出以來，IOTA以快速的交易速度、優越的擴展性、強大的安全性和隱私保護而聞名。它使用節點和纏結（tangles，結合多個節點驗證交易的技術）。為使交易獲得批准，用戶需驗證兩筆先前交易，確保所有人都參與共識算法，並維持網路的完全去中心化。

Nano也是一個採用DAG的專案，雖然不是純粹的DAG方案，而是結合了DAG元素與區塊鏈技術。所有資料都透過節點傳送與接收，每個用戶擁有自己的錢包。Nano以即時交易、擴展性、安全性和零手續費著稱。

BlockDAG則在其架構中採用DAG，提供能源效率高的挖礦設備與行動應用。與比特幣每四年減少一次獎勵不同，BlockDAG每12個月減少一次，顯著改變其發行模型。

DAG的優缺點

與任何技術一樣，DAG也有其優勢與限制。

主要優點：

DAG提供無時間限制的高速交易，任何人都能隨時處理交易。沒有交易數量限制，只需確認前序交易即可。

手續費幾乎為零或極低，因為不需傳統挖礦。這對微交易尤其有利。此外，因不依賴PoW，DAG的能耗大幅降低，碳足跡也很小。擴展性幾乎無限，沒有區塊時間造成的瓶頸。

主要缺點：

部分DAG協議存在中心化元素。許多認為這是建立初期網路的暫時解決方案，但DAG尚未完全成熟，無需第三方干預的狀況仍待實現。若缺乏監管，網路可能面臨攻擊風險。

此外，雖然已存在多年，DAG的普及速度仍不及Layer-2解決方案等區塊鏈技術。時間將證明這項技術是否能在更大範圍內獲得驗證。

最終思考

有向非循環圖代表了一項具有巨大潛力的前沿技術。儘管它在手續費較低、擴展性較高方面展現出明顯優勢，但仍處於早期階段。DAG面臨不少挑戰，尚需克服才能真正挑戰區塊鏈的主導地位。這項技術仍在發展初期，許多限制與潛能待進一步探索。然而，其帶來的優勢讓加密社群對DAG的未來充滿期待，期待隨著新應用與技術改進的出現，DAG能持續進步。