DAG vs Blockchain: Ist die Directed Acyclic Graph Technologie besser als Blockchain?

DAG vs blockchain: was ist der Unterschied?

Die Welt hat sich durch die Distributed Ledger-Technologien (DLTs) in vielerlei Hinsicht verändert. Viele Leute bezeichnen Blockchain-Technologien jedoch nur als die einzige Art von DLT, die es heute gibt. Dies ist falsch, da Directed Acyclic Graphs (DAGs) auch ein besonders innovativer Ableger von DLTs sind. Wenn Sie sich dieser Tatsache nicht bewusst waren, dann haben wir Ihnen in unserem vorherigen Artikel Blockchain erklärt.

Beide Technologien haben ihre deutlichen Unterschiede. In der Praxis registrieren Directed Acyclic Graph- und Blockchain-Technologien Daten oder Transaktionen in einem digitalen Ledger. Beide können auch entweder verteilt oder dezentral sein. Zu anderen konvergierenden Gemeinsamkeiten gehört die Möglichkeit für beide Systeme, eine Token-Ökonomie zu entwickeln. Dadurch ist es möglich, Netzwerkteilnehmer über Kryptowährungen zu motivieren.

Sowohl DAG als auch Blockchain werden oft als Rivalen bezeichnet. DAG-Befürworter glauben, dass die Technologie eine bessere Version der Blockchain ist. DLT ist sehr im Trend. Dies zeigt der Gartner Hype Cycle Blockchain ganz klar auf. In diesem Artikel werden wir tiefer in die DAGs und ihre Anwendungsfälle eintauchen. Wir werden auch die wichtigsten Unterschiede bei der Blockchain-Technologie herausarbeiten. Auf diese Weise werden wir beginnen, Wertschätzung zu gewinnen, indem wir verstehen, dass beide Technologien hier sind, um sich gegenseitig zu ergänzen.

Was ist DAG Technologie?

Ein Directed Acyclic Graph (DAG) ist eine einzigartige Art von Datenstruktur. DAGs verbinden in der Regel verschiedene Informationen miteinander. Wir können uns als DAG-Protokoll eine Abfolge von Kugeln und Linien vorstellen, die sich verbinden. Die Linien sind unidirektional, was bedeutet, dass sich die Informationen nicht in entgegengesetzte Richtungen bewegen können. Tatsächlich können keine Informationen im DAG zu ihrer Quelle zurückkehren, wenn wir der Richtung des Diagramms folgen.

Im Kontext der digitalen Währung können die Sphären mit einer Transaktion verglichen werden. Diese Transaktionen bauen strukturell aufeinander auf, eine Abweichung von Blöcken in Blockchains. Während in einigen Blockchain-Netzwerken kompliziertes Mining erforderlich ist, sind diese in einem DAG unnötig. Nichtsdestotrotz ist ein Knoten erforderlich, um Neuzugänge zu überprüfen und alte Transaktionen zu bestätigen oder zu validieren.

Damit eine neue Transaktion in einer DAG registriert werden kann, muss sie auf ältere und ähnliche Transaktionen verweisen. Normalerweise passieren zwei Dinge, wenn Transaktionen im DAG aufgezeichnet werden. Ältere Transaktionen werden wie angegeben referenziert und gleichzeitig bestätigt. Betrachten wir diese Analogie an einem Beispiel. Michael führt die Zahlung durch und die Daten werden in Rechnung gestellt, um in einem DAG-Netzwerk gespeichert zu werden. Auf diese Weise werden frühere Zahlungen, die normalerweise immer unbestätigt sind, referenziert, ähnlich wie Blockchains auf alte Transaktionen verweisen. Im Gegensatz zur Blockchain werden die Transaktionen jedoch problemlos bestätigt.

Michaels Transaktionen werden auch automatisch als unbestätigt registriert, damit die nächste Transaktion den Zyklus fortsetzt. Weitere Einzelheiten zur Transaktionsvalidierung dieser DAG werden in Kürze besprochen.

DAG Vorteile

DAG ist ebenso wie die Blockchain-Technologie ein neues Protokoll. Viele haben jedoch seine Einzigartigkeit als noch revolutionärer angepriesen. Hashgraph ist beispielsweise eine Distributed-Ledger-Technologie, die DAGs verwendet, um einen asynchronen Byzantinische Fehler Toleranz (aBFT)-Konsens zu erstellen. Hier sind einige der inhärenten Vorteile dieser neuen Technologie.

Geschwindigkeit

Die hohe Transaktionsgeschwindigkeit ist einer der Hauptvorteile eines Directed Acyclic Graphs. Wie zuvor beschrieben, kann jeder Benutzer Transaktionen im Netzwerk übertragen und gleichzeitig eine Bestätigung erhalten. In einem typischen Blockchain-Netzwerk gibt es einen Zeitraffer oder eine Wartezeit zwischen der Protokollierung einer Transaktion und der Bestätigung. Dies wird als Blockzeit bezeichnet. Diese Blockzeiten sind in einem DAG-System nicht vorhanden, wodurch alle Formen von Verzögerungen eliminiert werden. Benutzer können auch beliebig viele Transaktionen registrieren, sofern ältere Transaktionen validiert werden.

Einfache Skalierbarkeit

Das Thema Skalierbarkeit ist in den meisten Proof of Work (PoW) Blockchain-Netzwerken eine grosse Herausforderung. Das kontinuierliche Hinzufügen neuer Transaktionen kann den Dezentralisierungsgrundsatz, der das Netzwerk aufrechterhält, behindern. Damit die Skalierbarkeit in einem geeigneten Blockchain-Netzwerk erreicht werden kann, muss möglicherweise auch die Anzahl der Knoten erhöht werden. Dies ist nicht immer praktikabel und führt auch zu erhöhten Blockzeiten, da Miner oft viel länger brauchen.

Das Aufkommen von DAGs löst diese Skalierbarkeitsprobleme und bietet einen angemessenen Durchsatz, da sie nicht durch Blockzeiten begrenzt sind. Directed Acyclic Graphs können im Vergleich zu einer herkömmlichen Blockchain eine höhere Anzahl von Transaktionen pro Sekunde (TPS) verarbeiten.

Ohne Mining

Im Gegensatz zum Mining-Prozess, der von Bitcoin, Ethereum und anderen Coins als Konsensalgorithmus verwendet wird, funktionieren DAGs ganz ohne Mining. Obwohl PoW an sich nicht schlecht ist, trägt die Absenz zur Effizienz der DAGs bei der Erfassung von Transaktionen bei. Ethereum zum Beispiel wird bald ETH 2.0 für die Erstellung von Smart Contracts einführen. Es wird vom PoW- zum PoS-Konsensmodell wechseln und auch Sharding wird Teil des neuen Netzwerks sein.

Kosten-Effizienz

Die Verwendung von DAGs hat sich als kostengünstiger erwiesen als die grossen öffentlichen Blockchain-Optionen, die es heute gibt. Das Protokoll enthält keine Miner, für die ein Anreiz geschaffen werden muss, bevor Transaktionen bestätigt werden können. Dies verringert den Gesamtdruck und fördert das Hinzufügen weiterer Transaktionen ohne Angst vor erhöhten Gebühren.

Insbesondere im Ethereum-Netzwerk haben hohe Netzwerk- oder Transaktionsgebühren die Nutzung der Blockchain weitgehend teuer gemacht. Auf dem Höhepunkt der Netzüberlastung kann das Senden von 100 Euro Bargeld eine Gasgebühr von etwa 17 Euro verursachen. Andere aufkommende Blockchain-Infrastrukturen sind gekommen, um diese Herausforderung der Gasgebühren zu lösen. Sie alle waren jedoch nicht in der Lage, niedrige Gebühren sowie Skalierbarkeit ohne Probleme anzubieten. In Anbetracht von Szenarien wie diesen postulieren DAG-Befürworter, dass die Technologie Blockchains gestürzt wird.

Energie-Effizienz 

DAG-Projekte oder -Protokolle benötigen den PoW-Konsensmechanismus mit seinem hohen Energieverbrauch nicht. Dies hat alle Direct Acyclic Graphs als umweltfreundlichere Alternativen im Vergleich zu PoW-betriebenen Blockchains positioniert.

Die Energieeffizienz von DAGs ist besonders wichtig, da das Thema Klimawandel weltweit zu einem Problem wurde. Die Rolle von Kryptowährungen, insbesondere von BTC und anderen DLT-gestützten Technologien, beim Klimawandel wird heiss diskutiert. Mit DAGs werden solche Bedenken hinsichtlich des Energieverbrauchs ausgeräumt.

DAG Nachteile

DAGs sind auf ihre Weise einzigartig und lösen die meisten Inkonsistenzen der Blockchain-Technologie. Allerdings weisen sie auch einige Mängel auf. Zwei dieser Fehler werden nachfolgend analysiert.

Hat Element der Zentralisierung

DAG-Protokolle sind nicht immer vollständig dezentralisiert. Viele dieser Protokolle verlassen sich auf Drittanbieter, um das System zu booten. Diese Dritten begünstigen eine Zentralisierung und können so die Gesamtsicherheit des Systems einschränken. Dies ist ein Nachteil im Vergleich zu Protokollen, die in Blockchain-Ökosystemen gedeihen.

Gross angelegte Tests nicht vorhanden

Der Ruf nach der Überlegenheit von DAGs bei der Verarbeitung grosser Transaktionen basiert typischerweise auf ihren Strukturen. Gross angelegte Transaktionen, wie wir sie in Blockchain-Netzwerken haben, wurden nicht durchgeführt, um die Behauptungen ihrer Überlegenheit zu bestätigen. Bis das Akzeptanzniveau skaliert ist, können wir nicht kategorisch sagen, ob DAGs nicht auf ähnliche Skalierbarkeitsprobleme stossen werden. Dies macht die Behauptung, dass DAGs wie Blockchain 3.0 sind, eher eine unbewiesene Hypothese.

Was unterscheidet DAG von Blockchain?

Nachdem wir untersucht haben, was DAGs sind, lassen Sie uns nun ihre Hauptunterschiede im Vergleich zu Blockchain-Technologien hervorheben. Die Hauptunterschiede, die wir sehen werden, liegen beim Durchleuchten von Grenzen in Bezug auf Mining, TPS, Zeitpunkt des Starts, Transaktionsvalidierungen, Datenstruktur und bemerkenswerte Netzwerke, die auf beiden Technologien laufen.

Schauen wir uns jeden kurz an.

Mining-Prozess

Mining ist in diesem Zusammenhang im Allgemeinen der Prozess, Transaktionen in einer Blockchain zu genehmigen und im Gegenzug neue Coins zu generieren. Durch diesen Prozess löst der Miner komplexe Berechnungen mit spezieller Hardware. Der erfolgreiche Miner kann Transaktionen bestätigen und dem neuen Block hinzufügen und erhält Token für seine Bemühungen.

Neben dem Mining können Blockchain-Netzwerke auch durch das Proof-of-Stake-Modell einen Konsens erzielen. Hier wird die Rolle der Miner von Validatoren übernommen. Konsens erzielen hängt vom Wert der Einsätze (gesperrte Token) ab, die Sie im Netzwerk haben.

• Blockchain: Teilnehmer haben die Möglichkeit, über verschiedene Konsensmechanismen neue Token zu fördern
• Directed Acyclic Graph: Die vorherige Transaktion bestätigt den Erfolg, um einen Konsens zu erreichen

Diese aufwendigen Massnahmen fehlen in den DAGs. Die älteren Transaktionen werden benötigt, um einen Konsens zu erzielen. DAG-Benutzer sind jedoch bereit, Transaktionen mit einem enormen Gewicht zu bestätigen. Dies bedeutet typischerweise den Transaktionspfad mit zahlreichen, nachweislich erfolgreichen Transaktionen zu bestätigen. Wenn Benutzer eine Transaktion bestätigen möchten, neigen sie dazu, die verschiedenen verbundenen Zeilen bis zur ersten Transaktion durchzusehen. Damit soll sichergestellt werden, dass die neue Transaktion über genügend Guthaben verfügt, damit die aktuelle Transaktion abgewickelt werden kann.

Transaktionsmieter, deren Guthaben nicht ausreicht, riskieren, dass ihre Transaktionen ignoriert werden. Dies kann sich auf zukünftige Transaktionen derselben Benutzer auswirken.

Transaktionsgeschwindigkeit

Blockchain-Technologien sind bekanntermassen schnell, DAGs sind jedoch relativ schneller. Block- oder Wartezeiten wie bei Blockchain-Technologien fehlen hier, was eine schnellere Transaktionsgeschwindigkeit garantiert.

Die Blockchain-Technologie hat in Bezug auf die Skalierbarkeit eine geringere Anzahl von Transaktionen pro Sekunde. Die einzigartige Datenstruktur von DAGs ermöglicht jedoch das Hinzufügen einer grossen Anzahl von Transaktionen mit verbesserter Skalierbarkeit.

Datenstruktur 

Verifizierte Daten in einem Blockchain-System sind in Blöcken enthalten, die in einer Reihe mit endlosen Ketten von Blöcken miteinander verbunden werden. Das Platzieren neuer Daten in jedem Block hängt von bestehenden Transaktionen ab und alle werden durch Verschlüsselung versiegelt. In einer DAG werden die Daten unabhängig voneinander als Schicht übereinander gespeichert.

Transaktionsvalidierung

Die Entscheidung, eine Transaktion entweder zu genehmigen oder abzulehnen, liegt bei den Minern oder Validatoren in einem Blockchain-System. In einem DAG-Protokoll hängt der Erfolg einer Transaktion jedoch von ihrer Fähigkeit ab, vorherige Transaktionen zu genehmigen.

Erscheinungsdatum

Es gibt einen grossen Unterschied in der Reise zur Reife für beide Technologien in Bezug auf den jeweiligen Zeitpunkt der Einführung. Blockchain wurde erstmals 2008 eingeführt, als Satoshi Nakamoto anonym das Bitcoin Whitepaper veröffentlichte. NXT war die erste Plattform, die DAGs nutzte, und kam 2015 ins Rampenlicht.

Beliebte Netzwerke 

Es gibt heute zahlreiche Netzwerke, welche die Blockchain-Technologie verwenden. Bitcoin, Ethereum, Tezos, IOTA sind einige der wenigen Netzwerke, die auf einer Blockchain laufen. Andere private Startups oder Organisationen verfügen ebenfalls über private Netzwerke, welche die Blockchain-Technologie verwenden.

Im Gegensatz zu Blockchains laufen Directed Acyclic Graphs auf wenigen Netzwerken. Zu den beliebtesten gehören jedoch NXT, Tangle und Byteball.

Ist DAG besser als Blockchain?

Wie bereits erwähnt, weisen sowohl die Blockchain-Technologie als auch die DAG ähnliche Merkmale und Unterschiede auf. Die Frage, was besser ist, hängt vom Anwendungsfall ab, in dem es eingesetzt wird. Basierend auf diesem Use Case Profiling haben beide ihre Vor- und Nachteile. Dies wird im nachfolgenden Abschnitt weiter untersucht.

Blockchain vs DAG: Vergleich der Anwendungen

In der folgenden Tabelle geben wir einen Überblick über einige einzigartige Anwendungen für beide Technologien. Wir werden auch zeigen und die Gründe nennen, warum jede Technologie für jeden ausgewählten Anwendungsfall am besten geeignet ist. Es sollte jedoch daran erinnert werden, dass sowohl DAGs als auch Blockchain-Technologien ihre Stärken und Schwächen haben. Diese spielen sich auch in ihrem Anwendungs-Vergleich weitgehend ab.

Anwendungen	Blockchain	DAG
Internet der Dinge (IoT)	NEIN	JA
Mikrotransaktionen	NEIN	JA
Grosse Zahlungen	JA	NEIN
P2P Energie-Handel	NEIN	JA

Internet der Dinge (IoT)

Im Tempo der aktuellen technologischen Fortschritte wird das IoT-System sehr weit verbreitet. Verbundene Geräte mit Fähigkeiten zum Zugriff auf verschiedene verteilte Dienste, die Zahlungen beinhalten können, werden alltäglich. Stellen Sie sich ein Szenario vor, in dem Sie Ihr Fitnessprogramm nahtlos mit Ihrer Smartwatch und dem integrierten Zahlungssystem bezahlen. Millionen von Menschen könnten weltweit ähnliche Transaktionen pro Zeit durchführen. Dies erfordert eine schnelle und kostengünstige Zahlungsinfrastruktur. Hier kommen DAGs ins Spiel und üben eine Überlegenheit gegenüber Blockchains aus.

Mikrotransaktionen

Die Leute bezahlen jetzt für normale Artikel wie eine Tasse Kaffee mit digitalen Zahlungsoptionen in der realen Welt. Das Aufkommen der Blockchain-Technologie hat die Entwicklung kryptobasierter Zahlungsoptionen angeregt. Diese neuen Währungen können jedoch sehr einschränkend sein. Bitcoin verarbeitet durchschnittlich 4 bis 7 Transaktionen pro Sekunde. Ethereum macht einige Tausend pro Sekunde. Andere verbesserte Blockchain-Netzwerke haben die Messlatte höher gelegt, aber keines kann die Anforderungen von Mikrotransaktionen erfüllen. Die Datenstruktur von DAGs und die niedrige Gebührenzulassung machen es für solche Transaktionen mit kleinen Bargeldmengen geeignet.

Grosse Zahlungen

Es gibt Fälle, in denen grosse Transaktionen wie der Kauf einer Immobilie erforderlich sind. In diesem Szenario ist die Blockchain-Technologie ideal, da die winzigen Gebühren kein grosses Problem darstellen. Datensicherheit ist diesbezüglich das A und O, um mögliche Drittmakler und ihre exorbitanten Gebühren fernzuhalten. Wie wir in diesem Artikel gesagt haben, sind DAGs aufgrund ihrer halbzentralen Natur nicht so gesichert. Dies macht Blockchain zur ersten Wahl für grosse Zahlungen.

P2P Energie-Handel

Der Energieverbrauch gehört heute zu den Grundbedürfnissen von Haushalten und Unternehmen. Oft herrscht ein Ungleichgewicht zwischen erzeugter und verbrauchter Energie, was Raum für den Energieaustausch schafft. Gegenwärtig gibt es eine wachsende Zahl sicherer Plattformen, die diesen Handel erleichtern. Die Zahlung in diesen Systemen erfolgt oft in grossen Mengen, ist jedoch von geringem Wert. Daher ist eine leicht skalierbare Plattform erforderlich, um ein solches Ökosystem zu stärken. Dies macht DAGs zur bevorzugten Option für diesen Anwendungsfall.

Schlusswort

Heutzutage gibt es eine Vielzahl von Distributed-Ledger-Technologien. Von diesen sind Blockchains und Directed Acyclic Graphs (DAGs) einige der am stärksten verwandten. Diese beiden Technologien haben einige Ähnlichkeiten, wenn auch mit deutlichen Unterschieden. DAGs wurden als Verbesserung und die Zukunft der Blockchain-Technologie angepriesen. Beide haben Anwendungsfälle, in denen ihre Einzigartigkeit am besten zur Geltung kommt. Dieses Verständnis kann von Entwicklern genutzt werden, um innovative Lösungen zu entwickeln.

Die Distributed-Ledger-Technologie hat bereits die schlimmsten Herausforderungen ihres potenziellen Wachstumsschubs überwunden, und wir werden möglicherweise sehen, dass mehr Mainstream-Unternehmen sie in Zukunft in ihre Geschäftsprozesse integrieren. Falls auch Sie DLT implementieren möchten, dann sprechen Sie mit unseren Experten.