Memahami Directed Acyclic Graphs (DAG) dalam Buku Besar Terdistribusi

Directed Acyclic Graph (DAG) adalah struktur data matematika dan komputasi yang dicirikan oleh sekumpulan titik (atau node) dan sisi (edge), di mana setiap sisi memiliki arah, dan tidak mungkin untuk memulai dari satu node mana pun dan mengikuti urutan sisi terarah yang akhirnya kembali ke node yang sama. Dalam istilah yang lebih sederhana, tidak ada jalur siklus. Bayangkan sebuah diagram alur di mana panah hanya bergerak maju, tidak pernah membentuk pengulangan (loop) kembali ke langkah sebelumnya. Setiap node dalam DAG biasanya mewakili sebuah peristiwa atau sepotong data, dan sisi terarah mewakili hubungan atau ketergantungan antara peristiwa-peristiwa ini, yang biasanya menandakan bahwa satu peristiwa terjadi sebelum peristiwa lainnya, atau satu transaksi mereferensikan transaksi lainnya.

Ketika diterapkan pada teknologi buku besar terdistribusi (DLT), DAG menawarkan pendekatan baru untuk menyusun dan memvalidasi transaksi, yang berbeda secara signifikan dari arsitektur berbasis blok linear pada blockchain tradisional. Bukannya transaksi dikelompokkan ke dalam blok dan kemudian ditambahkan secara berurutan ke satu rantai tunggal, buku besar berbasis DAG sering kali melihat transaksi individual atau kelompok kecil transaksi membentuk 'node' dari graf tersebut, dan transaksi-transaksi ini secara langsung mereferensikan dan memvalidasi transaksi sebelumnya. Struktur non-linear yang saling terhubung inilah yang utamanya membedakan DAG sebagai alternatif teknologi blockchain. Sifat asiklik (tidak berputar) sangat krusial untuk menjaga urutan peristiwa yang koheren dan tidak dapat diubah, memastikan bahwa transaksi tidak dapat ditulis ulang atau dibelanjakan ganda (double-spend) dengan membentuk putaran.

Mengapa DAG Relevan bagi Teknologi Buku Besar Terdistribusi

Inovasi inti dari teknologi blockchain terletak pada kemampuannya untuk menciptakan buku besar yang aman, imutabel, dan terdesentralisasi tanpa bergantung pada otoritas pusat. Namun, seiring dengan tumbuhnya popularitas dan penggunaan mata uang kripto, keterbatasan tertentu dari desain blockchain asli mulai terlihat. Keterbatasan ini sering kali berkisar pada skalabilitas, kecepatan transaksi, dan biaya. DAG muncul sebagai alternatif yang menjanjikan, yang bertujuan untuk mengatasi tantangan ini dengan membayangkan kembali struktur data fundamental tempat buku besar terdistribusi dibangun.

Struktur inheren dari DAG memungkinkan paradigma pemrosesan transaksi yang berbeda. Sementara blockchain memproses transaksi dalam batch (blok) dan menambahkannya satu demi satu, DAG secara teoritis dapat memproses transaksi secara paralel, yang memungkinkan throughput (kapasitas pemrosesan) yang jauh lebih tinggi. Pergeseran arsitektur ini dapat memungkinkan DLT menangani volume transaksi per detik (TPS) yang jauh lebih besar dibandingkan dengan banyak jaringan blockchain yang ada saat ini, membuka jalan bagi adopsi yang lebih luas dalam kasus penggunaan yang memerlukan tingkat transaksi tinggi, seperti mikrotransaksi atau aplikasi Internet of Things (IoT).

Karakteristik Utama DAG

  • Terarah (Directed): Setiap koneksi (sisi) antar node memiliki arah tertentu, menunjukkan aliran atau ketergantungan, seringkali dari transaksi lama ke transaksi yang lebih baru, atau dari transaksi yang memvalidasi ke transaksi yang divalidasi.
  • Asiklik (Acyclic): Tidak ada putaran atau siklus di dalam graf. Ini merupakan hal mendasar untuk memastikan integritas dan urutan transaksi, mencegah situasi di mana sebuah transaksi dapat mereferensikan dirinya sendiri atau transaksi berikutnya, yang akan merusak finalitas dan menimbulkan kerentanan.
  • Graf (Graph): Strukturnya adalah kumpulan node (mewakili transaksi atau peristiwa individual) yang saling terhubung oleh sisi (mewakili hubungan atau validasi), membentuk jaringan yang kompleks dan saling jalin-menjalin, bukannya rantai linear sederhana.

Hambatan Blockchain: Mengapa Alternatif Muncul

Untuk mengapresiasi proposisi nilai DAG, penting untuk memahami keterbatasan yang dapat ditimbulkan oleh arsitektur blockchain tradisional, terutama dalam skenario permintaan tinggi.

Ringkasan Singkat Struktur Blockchain

Blockchain adalah buku besar terdistribusi yang imutabel, terdiri dari daftar catatan yang terus bertambah, yang disebut blok, yang dihubungkan bersama menggunakan kriptografi. Setiap blok biasanya berisi stempel waktu (timestamp), data transaksi, dan hash kriptografi dari blok sebelumnya. Ini menciptakan rantai linear yang tahan rusak di mana integritas blok masa lalu memastikan integritas seluruh buku besar. Mekanisme konsensus seperti Proof of Work (PoW) atau Proof of Stake (PoS) digunakan untuk memvalidasi blok baru dan menjaga keamanan serta desentralisasi jaringan.

Keterbatasan Blockchain Tradisional

Meskipun revolusioner, prinsip desain banyak blockchain awal, terutama yang menggunakan PoW, memperkenalkan keterbatasan inheren tertentu:

  1. Skalabilitas (Transaksi Per Detik - TPS): Blockchain memproses transaksi dalam batch yang berurutan. Kecepatan blok baru dapat ditambang dan ditambahkan ke rantai, bersama dengan ukuran terbatas dari setiap blok, membatasi jumlah total transaksi yang dapat ditangani jaringan per detik. Sebagai contoh, Bitcoin biasanya memproses sekitar 7 TPS, dan Ethereum sekitar 15-30 TPS (sebelum pemutakhiran Ethereum 2.0), yang jauh di bawah persyaratan sistem pembayaran global seperti Visa (rata-rata ribuan TPS).
  2. Biaya Transaksi: Untuk memberi insentif kepada penambang atau validator agar memproses transaksi, pengguna sering kali harus membayar biaya transaksi. Selama periode kemacetan jaringan yang tinggi, biaya ini dapat melonjak drastis, membuat transaksi kecil menjadi tidak ekonomis dan berdampak pada pengalaman pengguna.
  3. Latensi (Waktu Konfirmasi): Agar sebuah transaksi dianggap "final" di blockchain, seringkali diperlukan beberapa blok berikutnya untuk ditambahkan di atas blok yang berisi transaksi tersebut. Ini bisa memakan waktu dari menit hingga jam, tergantung pada blockchain dan tingkat keamanan yang diperlukan, sehingga tidak cocok untuk pembayaran instan.
  4. Konsumsi Energi (PoW): Blockchain berbasis PoW, seperti Bitcoin, memerlukan daya komputasi yang sangat besar untuk mengamankan jaringan. Proses yang intensif energi ini telah menimbulkan kekhawatiran lingkungan yang signifikan dan memicu penelitian terhadap alternatif yang lebih hemat energi.
  5. Front-Running dan Miner Extractable Value (MEV): Dalam beberapa desain blockchain, penambang atau validator dapat secara strategis mengurutkan transaksi di dalam sebuah blok untuk mendapatkan keuntungan, yang menyebabkan masalah seperti front-running dalam keuangan terdesentralisasi (DeFi).

Keterbatasan ini mendorong pencarian arsitektur buku besar terdistribusi alternatif yang dapat mengatasi "hambatan blockchain" dan menawarkan efisiensi yang lebih besar tanpa mengorbankan desentralisasi dan keamanan. DAG muncul sebagai salah satu kandidat paling menjanjikan dalam upaya ini.

Perbedaan DAG dengan Blockchain: Pergeseran Arsitektur yang Mendasar

Perbedaan antara DAG dan blockchain bukan sekadar di permukaan; ini mewakili divergensi mendasar dalam bagaimana buku besar terdistribusi disusun, dipelihara, dan bagaimana konsensus dicapai.

Struktur

  • Blockchain: Bayangkan sebuah kereta api dengan gerbong (blok) yang dihubungkan dalam satu garis lurus. Setiap gerbong memiliki kapasitas tetap untuk penumpang (transaksi) dan harus dipasang secara berurutan. Jika satu gerbong penuh, Anda harus menunggu gerbong berikutnya.
  • DAG: Bayangkan jaringan luas yang saling terhubung dari titik-titik individual (transaksi). Setiap titik baru dapat terhubung ke beberapa titik sebelumnya, seperti mobil-mobil individual yang melaju di jalan raya, masing-masing mengonfirmasi beberapa mobil yang lewat sebelumnya. Tidak ada satu 'jalan' utama melainkan banyak jalur yang membentuk web.

Mekanisme Konsensus

Cara buku besar terdistribusi mencapai kesepakatan mengenai validitas dan urutan transaksi adalah mekanisme konsensusnya.

  • Blockchain:
    • Penambang/Validator: Dalam PoW, penambang bersaing untuk memecahkan teka-teki kriptografi guna membuat blok baru. Dalam PoS, validator dipilih berdasarkan mata uang kripto yang mereka pertaruhkan (stake).
    • Konfirmasi Berurutan: Transaksi dibundel ke dalam sebuah blok. Setelah blok dibuat dan disiarkan, node lain memverifikasinya dan menambahkannya ke salinan rantai mereka. Proses ini secara inheren bersifat sekuensial atau berurutan.
    • Global State: Semua node memelihara salinan yang hampir identik dari seluruh buku besar, yang diperbarui blok demi blok.
  • DAG:
    • Validasi Mandiri/Konsensus Lokal: Banyak sistem berbasis DAG tidak memiliki penambang atau validator tradisional dalam pengertian blockchain. Sebaliknya, ketika sebuah transaksi baru dikirimkan, ia sering kali diharuskan untuk "menyetujui" atau "memvalidasi" satu atau lebih transaksi sebelumnya yang belum dikonfirmasi. Dengan melakukan itu, transaksi baru tersebut berkontribusi pada keamanan dan konfirmasi jaringan.
    • Pemrosesan Paralel: Karena transaksi dapat mereferensikan transaksi sebelumnya secara independen, tanpa menunggu blok diisi atau ditambang, beberapa transaksi dapat diproses dan ditambahkan ke graf secara bersamaan.
    • "Bobot" Terdistribusi: "Bobot" atau "keamanan" sebuah transaksi biasanya meningkat seiring dengan semakin banyaknya transaksi berikutnya yang menyetujuinya. Sebuah transaksi menjadi lebih imutabel dan terkonfirmasi saat ia mendapatkan lebih banyak referensi dari transaksi baru yang dibangun di atasnya. Contohnya termasuk:
      • Tangle milik IOTA: Setiap transaksi baru memvalidasi dua transaksi sebelumnya yang belum dikonfirmasi, membangun sebuah jala (mesh).
      • Block-Lattice milik Nano: Setiap akun memiliki rantai transaksinya sendiri ("block-lattice"), dan mengirim transaksi melibatkan pengiriman ke rantai akun lain, yang mengonfirmasi transaksi sebelumnya.
      • Hypergraph milik Constellation: Ini bertujuan untuk menjadi "jaringan dari jaringan," menggunakan DAG berlapis-lapis untuk menangani berbagai tipe data dan beban transaksi.

Skalabilitas

  • Blockchain: Skalabilitas seringkali menjadi hambatan karena waktu blok dan ukuran blok yang tetap. Menambah parameter ini secara berlebihan dapat menyebabkan sentralisasi karena lebih sedikit node yang mampu mengelola data yang lebih besar.
  • DAG: Banyak desain DAG secara inheren menawarkan skalabilitas yang lebih besar. Semakin banyak transaksi yang dikirimkan ke jaringan, semakin banyak "pekerjaan" (validasi) yang dilakukan, yang secara teoritis dapat menyebabkan waktu konfirmasi yang lebih cepat dan throughput transaksi yang lebih tinggi. Ini sering disebut sebagai "skalabilitas melalui paralelisme" atau "semakin banyak aktivitas, semakin cepat prosesnya."

Biaya Transaksi

  • Blockchain: Sebagian besar blockchain tradisional mengandalkan biaya transaksi untuk memberi insentif kepada peserta jaringan (penambang/validator) dan mencegah spam.
  • DAG: Keuntungan signifikan yang digembar-gemborkan oleh banyak proyek DAG adalah penghapusan biaya transaksi. Karena validasi transaksi seringkali merupakan persyaratan bawaan untuk mengirimkan transaksi baru (misalnya, dengan memvalidasi transaksi sebelumnya), tidak perlu ada pembayaran insentif eksternal. Hal ini membuat DAG sangat menarik untuk mikrotransaksi dan pembayaran antar-mesin (machine-to-machine).

Waktu Konfirmasi

  • Blockchain: Dapat berkisar dari beberapa menit hingga satu jam untuk finalitas yang kuat, tergantung pada jumlah konfirmasi yang diperlukan.
  • DAG: Berpotensi jauh lebih cepat. Transaksi dapat mencapai tingkat konfirmasi yang memadai (transaksi berikutnya yang mereferensikannya sudah cukup banyak) dalam hitungan detik atau bahkan di bawah satu detik, tergantung pada aktivitas jaringan dan implementasi DAG spesifiknya.

Konsep dan Mekanisme Utama dalam Sistem Berbasis DAG

Arsitektur unik DAG memerlukan pendekatan yang berbeda terhadap tantangan fundamental DLT, terutama terkait validasi transaksi, imutabilitas, dan keamanan.

Validasi Transaksi

Dalam banyak sistem berbasis DAG, tanggung jawab untuk memvalidasi transaksi bergeser dari kelompok penambang/validator khusus ke pengguna itu sendiri. Ketika seorang pengguna ingin mengeluarkan transaksi baru, mereka sering kali diharuskan untuk:

  1. Memilih Tip (Ujung): Mengidentifikasi satu atau lebih transaksi yang belum dikonfirmasi (sering disebut "tips") dari tepi graf yang akan disetujui oleh transaksi baru mereka. Proses pemilihan ini mungkin melibatkan algoritma yang dirancang untuk memilih tip yang memaksimalkan kemajuan dan keamanan jaringan secara keseluruhan.
  2. Melakukan Proof of Work (atau serupa): Untuk mencegah spam dan memastikan tingkat upaya komputasi minimum, pengguna mungkin perlu melakukan Proof of Work kecil yang terlokalisasi atau tugas intensif sumber daya lainnya yang spesifik untuk transaksi mereka. Ini biasanya jauh lebih ringan daripada PoW di seluruh jaringan blockchain.
  3. Menempelkan dan Menyiarkan: Transaksi baru, yang mereferensikan tip yang disetujui, kemudian ditempelkan ke graf dan disiarkan ke jaringan. Node yang menerimanya akan memverifikasi PoW dan validitas dari tip yang direferensikan.

Seiring bertambahnya transaksi yang ditambahkan, yang mereferensikan transaksi lama, "kedalaman" dan "bobot" sebuah transaksi meningkat, menandakan konfirmasi dan keamanannya yang semakin besar.

Mencapai Imutabilitas

Imutabilitas dalam DAG dicapai bukan dengan menjadi bagian dari rantai blok tunggal yang terhubung secara kriptografis, melainkan dengan tertanam dalam di dalam graf melalui banyak transaksi berikutnya yang mereferensikannya.

  • Bobot Kumulatif: Setiap transaksi yang menyetujui transaksi sebelumnya menambah "bobot" pada transaksi sebelumnya tersebut. Semakin banyak transaksi yang secara tidak langsung atau langsung menyetujui transaksi lama, semakin banyak "bobot" yang diakumulasinya. Sebuah transaksi dengan bobot kumulatif yang cukup dianggap terkonfirmasi dan secara praktis imutabel, karena akan membutuhkan upaya komputasi yang sangat besar untuk membatalkan semua transaksi yang dibangun di atasnya.
  • Absensi Fork: Tidak seperti blockchain di mana fork dapat terjadi (perpecahan sementara dalam rantai), sebagian besar DAG dirancang untuk mengerucut menuju satu status buku besar yang konsisten. Algoritma konsensus biasanya memastikan bahwa transaksi yang konflik tidak dapat keduanya mencapai konfirmasi yang signifikan.

Pertimbangan Keamanan

Meskipun menawarkan skalabilitas, DAG memperkenalkan tantangan keamanan baru yang memerlukan desain cermat:

  • Pencegahan Pengeluaran Ganda (Double-Spending): Perhatian utama bagi setiap buku besar terdistribusi adalah mencegah pengguna membelanjakan dana yang sama dua kali. Dalam DAG, hal ini biasanya diatasi dengan:
    • Algoritma Pemilihan Tip: Dirancang untuk memastikan bahwa transaksi baru selalu dibangun di atas bagian graf yang valid dan tidak konflik.
    • Resolusi Transaksi Konflik: Jika dua transaksi konflik diterbitkan, jaringan harus memiliki mekanisme untuk mengidentifikasi dan akhirnya mengabaikan salah satunya, biasanya dengan mengutamakan yang mengumpulkan lebih banyak bobot kumulatif atau persetujuan.
    • Kepatuhan Node: Setiap node dalam jaringan bertanggung jawab untuk mengamati dan menyebarkan hanya transaksi yang valid, serta membuang transaksi konflik yang mereka deteksi.
  • Serangan Sybil: Serangan Sybil melibatkan satu entitas yang menciptakan banyak identitas palsu untuk mendapatkan pengaruh yang tidak proporsional atas jaringan. Dalam sistem di mana validasi transaksi dilakukan oleh pengguna, penyerang Sybil berpotensi menghasilkan banyak transaksi untuk memengaruhi konfirmasi atau mengatur pengeluaran ganda. Desain DAG sering kali menyertakan langkah-langkah seperti PoW lokal atau sistem reputasi untuk memitigasi hal ini.
  • Vektor Serangan (misalnya, Setara Serangan 51%): Meskipun bukan "serangan 51%" tradisional pada satu rantai, penyerang yang kuat dalam DAG berpotensi mengendalikan sebagian besar penerbitan transaksi jaringan, yang memungkinkan mereka untuk:
    • Mengatur pengeluaran ganda: Dengan menerbitkan transaksi yang konflik dan kemudian dengan cepat membangun lebih banyak "bobot" di atasnya daripada di atas transaksi yang sah.
    • Menyensor transaksi: Dengan menolak menyetujui transaksi sah tertentu. Serangan ini biasanya dimitigasi dengan merancang algoritma pemilihan tip yang kuat dan memastikan bahwa biaya untuk menghasilkan transaksi berbahaya lebih besar daripada potensi keuntungannya.

Kekhawatiran Sentralisasi

Beberapa implementasi DAG awal menghadapi kritik terkait aspek sentralisasi, yang sering kali diperkenalkan untuk memicu (bootstrap) jaringan atau meningkatkan keamanan selama tahap awal. Misalnya, beberapa sistem mungkin menggunakan "koordinator" atau sekumpulan node tepercaya tertentu untuk memberikan keamanan tambahan atau memastikan pemilihan tip yang tepat, terutama saat aktivitas jaringan masih rendah. Tujuan dari proyek-proyek ini umumnya adalah untuk melakukan desentralisasi seiring waktu seiring pertumbuhan dan pematangan jaringan.

Keuntungan dan Kekurangan Arsitektur DAG

Buku besar terdistribusi berbasis DAG menyajikan alternatif yang menarik bagi blockchain tradisional, dengan membawa serangkaian pro dan kontra yang berbeda.

Keuntungan

  1. Skalabilitas Tinggi: Ini bisa dibilang keuntungan yang paling signifikan. Dengan memungkinkan pemrosesan transaksi secara paralel, DAG secara teoritis dapat menangani volume transaksi per detik yang jauh lebih tinggi. Semakin banyak peserta yang bergabung dan mengeluarkan transaksi, kapasitas dan kecepatan jaringan justru dapat meningkat, berbeda dengan blockchain di mana peningkatan permintaan sering kali menyebabkan kemacetan.
  2. Biaya Transaksi Rendah atau Nol: Banyak implementasi DAG dirancang untuk bebas biaya. Karena pengguna sering memvalidasi transaksi sebelumnya sebagai bagian dari pengiriman transaksi mereka sendiri, tidak perlu membayar penambang atau validator eksternal. Ini membuat DAG ideal untuk mikrotransaksi dan pembayaran antar-mesin, yang sangat penting bagi ekosistem IoT.
  3. Finalitas Transaksi yang Cepat: Tanpa perlu menunggu blok ditambang atau konfirmasi beberapa blok, transaksi pada DAG dapat mencapai tingkat konfirmasi yang tinggi (bobot kumulatif yang cukup) dalam hitungan detik, atau bahkan instan untuk transaksi yang lebih kecil.
  4. Efisiensi Energi: Sebagian besar sistem berbasis DAG tidak bergantung pada penambangan Proof of Work yang intensif energi untuk mengamankan seluruh jaringan. "Pekerjaan" yang diperlukan untuk sebuah transaksi seringkali adalah PoW kecil yang terlokalisasi, menjadikan DAG jauh lebih ramah lingkungan daripada blockchain PoW.
  5. Potensi untuk Mikrotransaksi dan Aplikasi IoT: Kombinasi skalabilitas tinggi, biaya nol, dan finalitas cepat membuat DAG sangat cocok untuk memungkinkan pembayaran dan pertukaran data antara banyak perangkat di Internet of Things, serta untuk transaksi yang sangat kecil dan sering.

Kekurangan

  1. Kematangan dan Pengujian Lapangan: Teknologi DAG dalam ruang DLT relatif baru dibandingkan dengan blockchain. Meski secara teoritis menjanjikan, banyak proyek DAG masih dalam tahap awal, dan klaim keamanan serta skalabilitas mereka kurang "teruji di lapangan" dalam kondisi ekstrem selama periode yang lama.
  2. Kompleksitas Keamanan: Merancang mekanisme konsensus yang kuat dan benar-benar terdesentralisasi untuk DAG adalah tantangan yang kompleks. Memastikan perlindungan terhadap pengeluaran ganda, serangan Sybil, dan kerentanan lainnya tanpa bergantung pada metode blockchain tradisional memerlukan solusi kriptografi dan algoritma yang inovatif dan seringkali rumit.
  3. Spektrum Desentralisasi: Beberapa implementasi DAG awal menghadapi kritik mengenai tingkat desentralisasi mereka, terutama jika mereka mengandalkan komponen seperti koordinator selama fase awal untuk menjaga keamanan atau memandu pemilihan tip. Meskipun banyak yang menargetkan desentralisasi penuh, pencapaiannya bisa menjadi proses yang bertahap.
  4. Bootstrapping Jaringan: Tantangan utama bagi DAG yang mengandalkan transaksi yang divalidasi pengguna adalah mem-bootstrap jaringan baru. Jika tidak ada cukup transaksi aktif, proses konfirmasi bisa menjadi lambat, membuat jaringan kurang aman. Tingkat aktivitas jaringan tertentu sering kali diperlukan untuk kinerja yang optimal.
  5. Pemahaman dan Adopsi: Model konseptual DAG sering kali lebih kompleks untuk dipahami oleh pengguna umum daripada model blockchain linear. Hal ini dapat berdampak pada pemahaman dan adopsi yang lebih luas.

Aplikasi Dunia Nyata dan Contoh Terkenal DAG dalam Kripto

Beberapa proyek telah memberanikan diri untuk mengimplementasikan arsitektur DAG, masing-masing dengan pendekatan dan target kasus penggunaan yang sedikit berbeda.

Constellation (DAG)

Constellation adalah proyek mata uang kripto yang secara eksplisit menggunakan "DAG" sebagai bagian dari simbol ticker-nya, menonjolkan arsitektur fondasinya. Ia bertujuan untuk memecahkan masalah skalabilitas yang dihadapi oleh blockchain tradisional, terutama untuk menangani big data dan memfasilitasi interoperabilitas antara berbagai sumber data.

Constellation menggunakan arsitektur DAG berlapis unik yang disebut Hypergraph. Hypergraph dirancang untuk menjadi jaringan dari DAG yang saling terhubung, memungkinkan pembuatan berbagai "saluran status" (state channels) atau sub-DAG yang dapat memproses berbagai jenis data dan transaksi secara paralel. Hal ini memungkinkan Constellation untuk menangani komputasi data yang kompleks dan arsitektur berorientasi layanan mikro dengan throughput tinggi dan latensi rendah. Proyek ini menargetkan solusi perusahaan, pertukaran data yang aman, dan validasi efisien dari kumpulan data besar, yang sangat penting bagi industri seperti kedirgantaraan, perawatan kesehatan, dan manajemen rantai pasokan.

IOTA

IOTA adalah salah satu pelopor dalam mempopulerkan teknologi DAG untuk buku besar terdistribusi, khususnya dengan arsitektur "Tangle"-nya. Tangle adalah sebuah DAG di mana setiap transaksi baru secara langsung menyetujui dua transaksi sebelumnya yang belum dikonfirmasi. Dengan melakukan itu, pengguna yang mengirimkan transaksi berkontribusi pada keamanan jaringan dan proses konfirmasi tanpa memerlukan penambang atau biaya transaksi. Fokus utama IOTA adalah pada Internet of Things (IoT), komunikasi antar-mesin, dan "ekonomi mesin", di mana perangkat dapat bertukar data dan nilai secara aman satu sama lain. Desainnya yang bebas biaya dan skalabel sangat menarik bagi miliaran transaksi kecil yang diharapkan di masa depan IoT.

Nano

Nano adalah proyek mata uang kripto berbasis DAG terkemuka lainnya yang berfokus pada penyediaan pembayaran yang cepat, tanpa biaya, dan skalabel. Arsitekturnya, yang dikenal sebagai Block-Lattice, memberikan setiap akun blockchain individunya sendiri ("block-lattice"). Ketika seorang pengguna mengirim dana, mereka membuat blok "kirim" pada rantai mereka sendiri, dan penerima membuat blok "terima" yang sesuai pada rantai mereka sendiri. Pendekatan unik ini memungkinkan transaksi diproses hampir seketika, karena tidak ada proses konfirmasi blok global yang harus ditunggu. Nano menekankan kesederhanaan dan efisiensi, bertujuan untuk menjadi alternatif yang layak untuk pembayaran mata uang digital sehari-hari.

Proyek Berkembang Lainnya

Meskipun IOTA, Nano, dan Constellation adalah contoh yang terkenal, berbagai proyek dan inisiatif penelitian lainnya sedang mengeksplorasi struktur DAG atau model hibrida DAG-blockchain untuk memecahkan tantangan industri tertentu. Ini termasuk proyek yang berfokus pada ketertelusuran rantai pasokan, identitas terdesentralisasi, dan komputasi berkinerja tinggi, semuanya memanfaatkan potensi skalabilitas dan efisiensi unik dari DAG.

Masa Depan DAG dalam Lanskap DLT

Munculnya Directed Acyclic Graphs mewakili langkah evolusi yang signifikan dalam ranah teknologi buku besar terdistribusi. Mereka bukan sekadar perubahan kecil pada paradigma blockchain yang ada, melainkan sebuah imajinasi ulang fundamental tentang bagaimana jaringan terdesentralisasi dapat menyusun data dan mencapai konsensus.

Teknologi Pengganti atau Pelengkap?

Pertanyaan apakah DAG akan menggantikan blockchain adalah hal yang kompleks. Kemungkinan besar mereka akan berfungsi sebagai teknologi pelengkap, yang masing-masing unggul dalam kasus penggunaan yang berbeda:

  • Blockchain mungkin tetap lebih disukai untuk aplikasi yang memerlukan keamanan sangat tinggi, kesederhanaan struktur, dan finalitas transaksi yang dapat diprediksi, terutama di mana volume transaksi bukan merupakan perhatian utama (misalnya, menyimpan aset bernilai tinggi, protokol inti DeFi).
  • DAG siap mendominasi skenario yang menuntut skalabilitas luar biasa, transaksi instan, biaya nol, dan penanganan efisien terhadap mikrotransaksi atau aliran data frekuensi tinggi, terutama di sektor seperti IoT, analitik data besar, dan bahkan mikropembayaran.

Mungkin juga solusi hibrida akan menjadi semakin umum, menggabungkan kekuatan dari kedua arsitektur tersebut. Misalnya, sebuah blockchain dapat bertindak sebagai lapisan dasar yang aman untuk koordinasi jaringan secara keseluruhan atau penyelesaian sengketa, sementara DAG dapat menangani sebagian besar throughput transaksional untuk aplikasi tertentu.

Penelitian dan Pengembangan Berkelanjutan

Bidang DLT berbasis DAG masih relatif muda dan merupakan pusat penelitian serta pengembangan yang sedang berlangsung. Para insinyur dan kriptografer terus bekerja pada:

  • Meningkatkan Algoritma Konsensus: Mengembangkan mekanisme konsensus yang lebih kuat, terdesentralisasi, dan terbukti aman untuk DAG.
  • Meningkatkan Ketahanan Serangan: Memperkuat DAG terhadap berbagai bentuk serangan berbahaya, terutama seiring dengan meningkatnya aktivitas jaringan dan nilai yang disimpan di dalamnya.
  • Optimalisasi Skalabilitas: Mendorong batas-batas throughput transaksional dan latensi lebih jauh lagi.
  • Interoperabilitas: Mengeksplorasi bagaimana DAG dapat berinteraksi secara mulus dengan DAG lainnya dan blockchain tradisional.

Dorongan untuk buku besar terdistribusi yang lebih skalabel, efisien, dan ramah lingkungan memastikan bahwa DAG akan terus menjadi bidang inovasi yang vital. Seiring dengan kematangan teknologi ini dan perolehan lebih banyak adopsi di dunia nyata, mereka memegang potensi untuk membuka generasi baru aplikasi dan layanan terdesentralisasi yang sebelumnya tidak mungkin dilakukan dengan batasan blockchain tradisional. Evolusi menuju buku besar terdistribusi yang semakin efisien dan serbaguna adalah perjalanan yang menarik, dan DAG tidak diragukan lagi merupakan bagian penting dari masa depan tersebut.