ما هو الرسم البياني الاتجاهي غير الدوري (DAG)؟

يُعد الرسم البياني الاتجاهي غير الدوري (DAG) ابتكارًا بارزًا في عالم العملات الرقمية وتقنية البلوكشين. ومع تطور قطاع التكنولوجيا المالية، برزت تقنية DAG كهيكل بيانات بديل يقدم مزايا فريدة مقارنة بالبلوكشين التقليدي. تستعرض هذه المقالة أساسيات تقنية DAG، وآلية عملها، وموقعها في منظومة العملات الرقمية، مع توضيح أمثلة عملية للرسم البياني غير الدوري.

مختصر

تمنح تقنية DAG مزايا رئيسية على أنظمة البلوكشين التقليدية، أبرزها تحقيق سرعات معاملات أعلى وقابلية توسع أفضل من خلال الاستغناء عن الحاجة لإنشاء وتعدين الكتل. على عكس البنية الخطية للبلوكشين، تنظم DAG المعاملات كعُقد مترابطة، مما يُعزز الكفاءة ويُقلل استهلاك الطاقة. وتتميز أيضًا برسوم معاملات منخفضة أو معدومة، مما يجعلها مثالية للمدفوعات الصغيرة. ورغم إمكاناتها الكبيرة، فإن DAG ليست بديلاً كاملًا للبلوكشين بل تُعد خيارًا مخصصًا لحالات استخدام محددة. وعلى الرغم من مزاياها، تواجه DAG تحديات مثل مخاوف المركزية ولا تزال بحاجة لإثبات قدرتها على استبدال البلوكشين في جميع التطبيقات.

مقارنة بين DAG وتقنية البلوكشين

يُستخدم الرسم البياني الاتجاهي غير الدوري كأداة لنمذجة البيانات وهيكلتها في بعض العملات الرقمية كبديل لتقنية البلوكشين. وغالبًا ما يُسمى "قاتل البلوكشين"، وأثار اهتمامًا واسعًا حول قدرته على تغيير صناعة العملات الرقمية. ومع ذلك، يبقى مدى إمكانية استبداله للبلوكشين غير مؤكد، إذ يظل البلوكشين التقنية الرئيسية في المجال.

تختلف بنية DAG جوهريًا عن البلوكشين من حيث الهيكل والمنهج. وكأحد أمثلة الرسم البياني غير الدوري، تعتمد DAG على شبكة من الدوائر والخطوط، حيث تمثل كل دائرة (رأس) نشاطًا أو معاملة فردية، وتشير الخطوط (حواف) إلى ترتيب الموافقة على المعاملات وتتدفق في اتجاه واحد فقط، ما يفسر مصطلح "الاتجاهي غير الدوري". يشير "الاتجاهي" إلى التدفق الأحادي، و"غير الدوري" إلى أن الرؤوس لا تعود إلى نفسها. يُعد هذا الهيكل فعالًا في نمذجة البيانات، حيث يمكّن المستخدمين من مراقبة العلاقات بين المتغيرات وفهم تأثيرها المتبادل. وفي العملات الرقمية، تتيح DAG تحقيق الإجماع في الشبكات الموزعة. وتكمن النقطة الفارقة في أن المعاملات لا تُجمع في كتل، بل تُبنى مباشرة بعضها فوق بعض، ما يُحسن سرعة المعالجة مقارنة بالبلوكشين.

ما الفرق بين DAG والبلوكشين؟

رغم التشابه الوظيفي بين DAG والبلوكشين في صناعة العملات الرقمية، إلا أن هناك اختلافات بنيوية أساسية. أبرزها أن DAG لا تُنشئ كتل مثل البلوكشين، بل تبني المعاملات فوق بعضها في تدفق مستمر. كما يختلف التمثيل البصري—يظهر البلوكشين كسلسلة من الكتل، بينما تبدو DAG كرسوم بيانية مترابطة من دوائر وخطوط، وهو مثال عملي للرسم البياني غير الدوري. ينتج عن هذا التباين اختلافات في سرعة المعالجة، قابلية التوسع، وكفاءة الطاقة بين التقنيتين.

كيف تعمل تقنية DAG؟

تستند آلية عمل DAG إلى بنيتها الفريدة من الرؤوس والحواف. في الأنظمة القائمة على DAG، يمثل كل رأس معاملة فردية، وتُبنى المعاملات بشكل متتابع فوق بعضها—وهو تطبيق فعلي للرسم البياني غير الدوري. عند بدء معاملة جديدة، يُلزم المستخدم أولًا بتأكيد معاملة سابقة، وتسمى هذه المعاملات "النصائح"—أي المعاملات غير المؤكدة التي تنتظر التحقق. لإضافة معاملة جديدة، يجب التحقق من هذه النصائح، وبعد ذلك تصبح المعاملة الجديدة هي النصيحة التي تنتظر التأكيد من مستخدمين آخرين. ينشئ هذا الأسلوب طبقات متتالية مع استمرار بناء المجتمع لطبقات معاملات متعاقبة، ما يسمح للنظام بالنمو بشكل عضوي.

تتضمن التقنية آليات قوية لمنع الإنفاق المزدوج. فالعُقد عند التحقق من المعاملات القديمة، تفحص مسار المعاملة بالكامل وصولًا إلى المعاملة الأولى، للتحقق من كفاية الرصيد وشرعية جميع المعاملات. من يبني على مسار غير صالح يواجه رفض معاملاته حتى لو كانت سليمة، لأن النظام يتأكد من صحة جميع المعاملات السابقة في المسار. تضمن هذه الآلية التنظيم الذاتي للشبكة وأمنها، دون الحاجة لعمليات التعدين التقليدية.

ما استخدامات DAG؟

تُستخدم تقنية DAG في عدة تطبيقات عملية ضمن منظومة العملات الرقمية. أهم استخدام لها هو معالجة المعاملات بكفاءة أعلى من البلوكشين التقليدي. غياب الكتل يُلغي فترات الانتظار المرتبطة بإنشائها، ما يتيح تقديم المعاملات دون تأخير، بشرط تأكيد المعاملات السابقة أولًا.

كفاءة الطاقة ميزة رئيسية أخرى لتقنية DAG. على عكس البلوكشين الذي يعتمد إثبات العمل ويتطلب قدرة حسابية عالية، تحتاج العملات الرقمية المبنية على DAG لطاقة أقل بكثير مع الحفاظ على آليات الإجماع المشابهة. ويسهم تقليل استهلاك الطاقة في معالجة المخاوف البيئية المرتبطة بتشغيل العملات الرقمية.

تُعد DAG فعالة بشكل خاص لمعالجة المدفوعات الصغيرة. غالبًا ما تواجه دفاتر السجلات الموزعة القائمة على البلوكشين صعوبات في المعاملات الصغيرة بسبب ارتفاع رسوم المعالجة عن قيمة الدفعة. أنظمة DAG تتطلب رسومًا معدومة أو بسيطة للعُقد، وتبقى ثابتة حتى عند ازدحام الشبكة، ما يجعلها مثالية للتطبيقات التي تحتاج معاملات متكررة بقيم صغيرة، مع تقديم أمثلة عملية للرسم البياني غير الدوري في الاستخدامات الواقعية.

ما العملات الرقمية التي تعتمد DAG؟

رغم ما يُعرف عن كفاءة DAG، إلا أن عدد مشاريع العملات الرقمية التي تعتمدها محدود. تُعد IOTA مثالًا مهمًا، حيث اسمها اختصار لتطبيقات الإنترنت للأشياء. أُطلقت IOTA (MIOTA) عام 2016 ونالت شهرة بسرعات المعاملات العالية، قابلية التوسع، الأمان، الخصوصية وسلامة البيانات. يستخدم المشروع "التشابكات"—مجموعات من العُقد المتعددة للتحقق من المعاملات، وهو مثال عملي للرسم البياني غير الدوري. على المستخدمين التحقق من معاملتين ليُوافق على معاملتهم، لضمان مشاركة الجميع في الإجماع والحفاظ على اللامركزية الكاملة.

Nano مثال آخر لتطبيق DAG، مع نهج هجين يجمع بين DAG والبلوكشين. ينقل النظام البيانات عبر العُقد، ولكل مستخدم محفظته الخاصة التي تحتوي عناصر من البلوكشين. يتطلب التحقق من المعاملة تأكيدًا من المرسل والمستلم. يتميز Nano بسرعات معاملات سريعة، قابلية توسع قوية، أمان عالي، حماية للخصوصية، ورسوم معدومة.

BlockDAG توفر نوعًا آخر عبر أجهزة تعدين موفرة للطاقة وتطبيق للهاتف الذكي لتعدين رموز BDAG. على عكس جدول تنصيف Bitcoin الذي يحدث كل أربع سنوات، تعتمد BDAG دورة نصفية سنوية، ما يخلق ديناميكيات اقتصادية فريدة وتُعد مثالًا آخر للرسم البياني غير الدوري في العملات الرقمية.

مزايا وعيوب DAG

مثل أي تقنية، لدى DAG مزايا وعيوب يجب أخذها في الاعتبار.

تشمل مزايا DAG سرعة معالجة عالية إذ لا توجد قيود على وقت الكتلة، ما يسمح بتنفيذ المعاملات في أي وقت دون حدود للعدد—يكفي فقط تأكيد المعاملات السابقة. كما تتميز برسوم منخفضة أو معدومة لأن نظام المكافآت لا يتطلب التعدين، بالرغم من وجود رسوم بسيطة لبعض العُقد المتخصصة. ويستفيد النظام بشكل خاص من المعاملات الصغيرة. وتلغي DAG عمليات التعدين التقليدية، فتقلل استهلاك الطاقة والأثر البيئي مقارنة بأنظمة إثبات العمل. كذلك تُظهر قابلية توسع عالية بفضل غياب فترات الانتظار الطويلة.

في المقابل، تواجه DAG تحديات مثل قضية اللامركزية، إذ تتضمن بعض البروتوكولات عناصر مركزية. يُقبل هذا مؤقتًا لتدشين الشبكات، لكن لم تُثبت DAG قدرتها على العمل دون أطراف ثالثة. من دون هذه الضمانات، قد تصبح الشبكات عرضة للهجمات. كما أن التقنية لم تخضع لاختبارات واقعية موسعة على نطاق كبير، ولم تحقق انتشارًا يضاهي حلول البلوكشين الأخرى مثل الطبقة الثانية.

الخلاصة

يمثل الرسم البياني الاتجاهي غير الدوري تقنية مبتكرة بإمكانات كبيرة في قطاع العملات الرقمية. وبينما يقدم مزايا واضحة مثل رسوم معاملات منخفضة وقابلية توسع فائقة مقارنة بالبلوكشين التقليدي، لا تزال تقنية DAG في مرحلة التطوير وتواجه قيودًا تمنعها من منافسة البلوكشين بالكامل. تستمر التقنية في النضج، فيما لا تزال العديد من إمكاناتها وحدودها قيد الاستكشاف. ومع ذلك، فقد أدت مزايا DAG إلى اهتمام واسع في مجتمع العملات الرقمية، حيث يترقب الكثيرون تطورها مع ظهور تطبيقات واستخدامات جديدة. ويبدو أن DAG ستوفر حلولًا مكملة بدلًا من استبدال البلوكشين بالكامل، مع تقديم خيارات مخصصة لحالات استخدام تستفيد من خصائصها الفريدة. وتوضح الأمثلة العملية للرسم البياني غير الدوري الاستخدامات الواقعية والإمكانات المستقبلية لهذه التقنية.