¿Qué es la tecnología DAG?, ¿es mejor que Blockchain?

Los DAG o tecnología DAG son unas estructuras conocidas en el mundo matemático e informático desde hace muchos años. Son inclusive mucho más antiguos que la tecnología blockchain. Pero recientemente han vuelto a salir a la palestra debido a la posibilidad técnica de construir sistemas distribuidos idénticos a los creados usando las cadenas de bloques. Estas cadenas, aunque siguen siendo de gran calidad, se enfrentan al problema de que mientras más y más personas usan blockchain como Bitcoin y Ethereum, su ineficiencia se va volviendo cada vez mayor.

Los DAG presentan una nueva opción para las transacciones digitales que promete acelerar los procesos de respuesta a las solicitudes de los usuarios. Para muchos representa el siguiente eslabón en la cadena de la evolución de blockchain, para otros no ofrece ningún tipo de garantías. Lo cierto es que está llamando la atención y generando muchas dudas y expectativas. En este post vamos a tratar de aclarar un poco esas dudas y tratar de arrojar luz sobre este tema.

¿Qué es la tecnología DAG?

La tecnología DAG, Directed Acyclic Graph o Gráfico Acíclico Dirigido, se define como una tecnología de contabilidad distribuida, diferente de las cadenas de bloques convencionales. Se encarga de actualizar la contabilidad síncrona a la contabilidad asincrónica. Mucha gente piensa que puede resolver el problema de alta concurrencia de las cadenas de bloques tradicionales, es decir, la velocidad. DAG es en realidad una estructura de datos como matrices, permutaciones y cadenas de bloques.

El DAG es una especie de grafo que permite la representación gráfica de un conjunto de datos interconectados entre sí. En forma de círculos también denominados nodos, unidos por líneas que simulan el flujo de datos entre los diferentes puntos dentro del grafo. Puntos que a su vez representan un subconjunto de datos dentro del mismo grupo, cada uno. Mientras la tecnología blockchain es una estructura de base de datos en cadena, donde cada bloque es como una cadena de hierro, entrelazada.

En resumen, podemos asumir que el DAG, también conocido como gráfico acíclico dirigido, es una tecnología muy expuesta en el campo de blockchain. Sin embargo, no es en realidad una cadena de bloques. Es más bien una estructura de datos como matrices, cadenas de bloques y permutaciones. Pero que, a diferencia de la cadena de bloques, cambia el consenso de la cadena más larga al consenso de la cadena más pesada. De esta manera, mientras más solicitudes haya mayor será su eficiencia.

El funcionamiento no es muy diferente de aquel en el que se basa el esquema de cadena de bloques pero su implementación diferente hace que el registro de enredo sea más escalable, rápido y seguro. Esto ha beneficiado al desarrollo de la innovadora criptomoneda IOTA, diseñada para utilizarse como medio de pago, con una escalabilidad prácticamente ilimitada.

Características de esta tecnología

En comparación con la tecnología de cadena pública actual, DAG es en realidad la diferencia entre un gráfico y una cadena. Es decir, la cadena no puede manejar solo una parte, porque tiene solo un grado de entrada y uno de salida, y los nodos en ella no se puede dividir en varios para procesar, mientras que los gráficos, gracias a que pueden tener varios grados externos, pueden procesar varios nodos conectados al mismo tiempo. Por tanto, sus características son:

Mayor velocidad de las transacciones, el procesamiento local y la liquidación en paralelo realizados por DAG pueden aumentar considerablemente la velocidad de las transacciones.
Gran escalabilidad, gracias a que cada nodo puede calcular de forma independiente se facilita que el nodo de contabilidad responda más rápidamente, ideal para proyectos del Internet de las cosas.
Mayor seguridad, la gran cantidad de grados de entradas y salidas impiden la manipulación malintencionada de los nodos, pues al modificar uno hay que modificarlos a todos.

Propiedades de los DAG

Los DAG tienen ciertas propiedades específicas que rigen su funcionamiento:

Tienen un origen y destino, esto asegura que nuestra ruta siempre va desde un punto de origen a un punto final, y no podemos volver a esta ruta. Es decir, es imposible partir de un vértice de la gráfica, pasar por el resto de sus vértices y terminar en el mismo vértice donde comenzó el viaje.
No permite cambiar un nodo sin tener que cambiar todos los nodos, es decir, cambiar una relación entre vértices reescribe todo el DAG, porque su estructura y peso cambiarían también.
Pueden ser paralelos, un DAG puede tener una generación paralela y diferentes rutas de valores entre diferentes vértices. Lo que le permite verificar de manera óptima la interrelación existente entre los vértices.
Son reducibles, una propiedad única de los DAG es que su estructura se puede reducir a un punto óptimo en el que su ruta cumple con todas las relaciones especificadas en el mismo sin ninguna pérdida.

Ventajas de usar tecnología DAG

Sus ventajas son las siguientes:

Velocidad, tal vez su mayor ventaja, a diferencia de la blockchain mientras más transacciones deba procesar su velocidad de respuesta será más rápida.
Mayor nivel de escalabilidad, al no estar sujetos a limitaciones en los tiempos de creación de los bloques, se puede procesar una mayor cantidad de transacciones que las procesadas por las redes blockchain. Lo que resulta especialmente atractivo en la aplicación del internet de las cosas.
No necesita labores de minería, su huella de carbono es una mínima fracción de la dejada por las criptomonedas que requieren de la minería para generar su cadena de bloques. Esto se da gracias a que los DAG no necesitan de los algoritmos de consenso PoW.
No genera comisiones ni tasas de transacción, ya que no requiere labores de minería no se generan costos por la transmisión de las transacciones. Aunque pueden darse algunos casos en sea necesario cancelar una pequeña cuota por determinados tipos especiales de nodos.

Desventajas de esta tecnología

Entre las posibles desventajas que presenta la tecnología DAG podemos decir que, aunque se diga lo contrario, no son totalmente descentralizadas. La mayoría de los protocolos basados en los DAG mantienen ciertos elementos que los relacionan con la centralización. Y aunque muchos piensan que puede ser una solución a corto plazo para impulsar el arranque de la red con buen pie, aún está por verse si realmente si los DAG pueden evolucionar independientemente. De no lograrlo puede ser blanco de ataques que podrían paralizar sus redes.

Otra desventaja importante que presentan los DAG es que aún no han sido probados a gran escala en lo macro, por tanto, su rendimiento no está garantizado, pues, aunque ya tienen varios años de existencia las criptomonedas basadas en los DAG, aún les queda un largo recorrido por delante para poder ver su uso de una forma generalizada. Esto crea cierta incertidumbre sobre su posible desarrollo y los incentivos para su explotación futura por parte de los usuarios.

Comparación con Blockchain

Si realizamos una comparación entre la tecnología DAG y la tecnología Blockchain lo primero que vamos a encontrar es que su principal diferencia está en su eficiencia y velocidad de respuesta. Pues sabemos que la eficiencia de la tecnología blockchain disminuirá a medida que aumenten las aplicaciones, mientras que DAG es todo lo contrario. A mayor número de solicitudes su eficiencia se va incrementando de allí que muchos piensan que DAG es la llamada a resolver los problemas de concurrencia de Blockchain.

Adicionalmente tenemos que, aunque DAG y blockchain registran transacciones en un libro mayor distribuido, lo hacen de formas diferentes. Si pensamos en Blockchain como una especie de cadena de bloques vinculados, DAG sería más similar a un árbol, con numerosas ramas que conectan una transacción a otra. A diferencia de blockchain, DAG no necesita mineros ni bloques. De hecho, los usuarios deben confirmar las transacciones de los demás a través de un proceso que confirma las transacciones anteriores con nuevas transacciones.