有向非循環圖（DAG）技術：區塊鏈的替代方案

在持續演進的金融科技與加密貨幣領域，區塊鏈技術長期引領創新。近年來，有向非循環圖（DAG）技術作為新興力量逐步崛起。本文將深入解析DAG，並比較其與區塊鏈的異同，探討其對去中心化系統未來可能帶來的影響。

DAG與區塊鏈技術比較

DAG技術憑藉獨特的資料結構與交易處理機制，常被視為「區塊鏈的替代方案」。與區塊鏈按順序將資料串連成區塊不同，DAG採用更具彈性的圖結構，由頂點（代表交易）與邊（代表確認順序）組成。

DAG架構無須區塊生成及挖礦，因此具備更高的可擴展性與運算效率。這使其交易速度明顯優於傳統區塊鏈，且能源消耗更低。

DAG與區塊鏈有何不同？

DAG與區塊鏈的主要差異在於資料結構與交易處理方式：

1. 資料組織方式：區塊鏈採線性區塊串接結構，DAG則為節點互連的圖形架構。
2. 交易處理方式：區塊鏈將交易打包至區塊，DAG則無須區塊，直接在前序交易基礎上建立新交易。
3. 共識機制：區塊鏈多以挖礦、工作量證明（PoW）或權益證明（PoS）達成共識，DAG系統則通常由新交易驗證前序交易。

DAG技術的運作方式

DAG基於交易之間相互驗證的原理：

1. 用戶發起交易時，需先確認一或多個尚未確認的前序交易（即「tips」）。
2. 確認完成後，新交易即成為tip，等待後續交易驗證。
3. 此流程不斷擴展，形成持續增長的交易網絡。
4. 為防止重複支付，節點會回溯至起始（genesis）交易，驗證餘額及交易歷史紀錄的正確性。

DAG的應用範疇

DAG技術在加密貨幣及區塊鏈相關領域展現多元應用：

1. 高效交易處理：DAG能夠實現更快且更具可擴展性的交易流通。
2. 微支付場景：低甚至零手續費非常適合高頻小額支付，突破傳統區塊鏈的手續費限制。
3. 節能型共識：DAG系統能源消耗遠低於工作量證明區塊鏈，更具環保效益。
4. 物聯網與資料安全：部分DAG專案聚焦物聯網（IoT）場景及去中心化網絡中的資料完整性。

哪些加密貨幣採用DAG技術？

目前多個加密貨幣專案已導入DAG技術：

1. IOTA（MIOTA）：2016年上線，採用Tangle DAG架構，主打物聯網應用及高速零手續費交易。
2. Nano：結合DAG與區塊鏈技術，實現高可擴展性與高速零手續費交易。
3. BlockDAG：利用DAG實現低能耗挖礦與頻繁減半機制。

DAG的優勢與挑戰

DAG技術的優勢包括：

1. 高速及高可擴展性
2. 低至零交易手續費
3. 高能效
4. 卓越微交易處理能力

主要挑戰與不足：

1. 部分實作存在中心化風險
2. 大規模實際應用尚有限
3. 技術發展仍在持續中

總結

有向非循環圖（DAG）技術為傳統區塊鏈系統帶來備受矚目的替代方案。憑藉出色的可擴展性、交易速度及低手續費，DAG已引起加密貨幣業界廣泛關注。然而，DAG仍處於持續演進階段，亦面臨自身挑戰及侷限。

隨著去中心化技術日益成熟，DAG與區塊鏈將各自拓展應用領域。DAG更可能作為補充型技術，針對去中心化系統的特定問題提出專業解決方案，而非完全取代區塊鏈。DAG的技術持續革新與應用落地，將決定其在加密貨幣及金融科技領域的長期影響力。

常見問題

DAG有哪些用途？

DAG可用於打造高效、可擴展的區塊鏈網絡。相較傳統區塊鏈結構，DAG能實現更快的交易速度、更佳可擴展性及更高安全性。

什麼是DAG？可以舉例說明嗎？

DAG是一種有向非循環圖結構。節點透過單向邊連結，不形成環狀。例如：專案進度表，任務為節點，依賴關係為邊。

什麼是DAG DLT？

DAG DLT是一種基於有向非循環圖結構的分散式帳本技術。其交易處理不需將交易打包進區塊，通常比傳統區塊鏈擁有更快的處理速度。