什麼是有向無環圖（DAG）？

有向無環圖（Directed Acyclic Graph，DAG）是加密貨幣領域中的創新技術，為傳統區塊鏈架構提供全新選擇。本文將說明 DAG 的基本概念、運作原理，並與區塊鏈技術進行比較。

DAG 與區塊鏈技術之比較

DAG 是部分加密貨幣採用的資料結構，作為區塊鏈的替代方案。區塊鏈以區塊集中儲存資料，而 DAG 則以頂點（圓點）及邊（線條）串連並呈現交易。此架構不僅提升交易處理速度，更顯著增強系統的可擴展性。

DAG 架構具備方向性（交易單向流動）及無環性（節點不回環）。不同於區塊鏈的區塊生成，DAG 直接在前序交易基礎上不斷疊加，加速交易確認流程。

DAG 技術運作方式

在 DAG 系統中，每筆交易（以頂點表示）需先確認至少一筆既有交易，方可加入網路。新交易持續疊加於舊交易，整體結構猶如網路。

為防止重複支付，DAG 節點會回溯整體交易路徑至最初交易，確保餘額充足且所有交易皆有效。若用戶於無效路徑上發送交易，即便交易本身有效，亦可能遭網路忽略。

DAG 的應用範疇

DAG 技術在加密貨幣領域主要應用於：

1. 高效交易處理：無需區塊及挖礦，DAG 可更快速完成交易。

2. 低能源消耗：DAG 系統能耗遠低於工作量證明區塊鏈。

3. 微支付場景：DAG 適合小額交易，手續費極低甚至為零。

4. 高度可擴展性：不受區塊時間限制，可支援大規模交易量且無壅塞。

採用 DAG 的加密貨幣項目

多個加密貨幣項目已採用 DAG 技術：

1. IOTA（MIOTA）：2016 年上線，採用 Tangle DAG 系統，以交易速度快及高度擴展性著稱。

2. Nano：結合 DAG 與區塊鏈技術，提供零手續費的高速交易。

3. BlockDAG：採用 DAG 架構，透過行動裝置實現高效能挖礦。

DAG 的優勢與挑戰

DAG 技術的主要優勢包括：

• 交易速度快
• 手續費極低甚至為零
• 能源消耗低
• 可擴展性高

同時亦面臨以下挑戰：

• 具有中心化風險
• 大規模實證案例有限
• 市場普及度不及區塊鏈

總結

有向無環圖（DAG）技術為加密貨幣領域的傳統區塊鏈架構帶來新契機。憑藉更快交易效率、卓越擴展性與低能耗，DAG 技術備受關注。至 2025 年，DAG 仍處於發展階段，尚需克服中心化及大規模測試等挑戰。隨著產業持續進化，DAG 是否能突破現有瓶頸、成為區塊鏈強勁競爭者，值得持續關注。

常見問題解答

DAG 主要應用為何？

DAG 可用於加密貨幣領域的高速、可擴展交易，能實現並行處理，效率優於傳統區塊鏈結構。

什麼是 DAG？有何範例？

DAG（有向無環圖）是一種資料結構，部分加密貨幣已採用。例如：IOTA 以 Tangle DAG 架構實現高速且零手續費交易。

如何判斷圖結構是否為 DAG？

若圖結構無有向環路且可執行拓撲排序，即屬 DAG。亦即需確認無回路，並能將所有節點排序，使所有邊皆由前序節點指向後序節點。