الرسم البياني اللاتوجيهي غير الدوري

ما هو الرسم البياني الموجه غير الدوري (DAG)؟

الرسم البياني الموجه غير الدوري (DAG) هو نوع من هياكل البيانات التي تتجه فيها الحواف باتجاه محدد ولا يحتوي الرسم البياني على أي دورات. في هذا الهيكل، يُمكن تمثيل كل عنصر على أنه عقدة، وتُظهر العلاقات بين العقد على شكل حواف موجهة. جميع الحواف تتجه للأمام، ما يضمن عدم وجود أي مسار يعيدك إلى العقدة الأصلية.

ببساطة، يشبه DAG مخطط تبعية المهام: لا تبدأ المهمة B إلا بعد اكتمال المهمة A، لذا ترسم حافة من A إلى B. وإذا كانت C تعتمد على B، تضيف حافة من B إلى C. ولأن الدورات مثل "C تتطلب أيضًا A" غير مسموحة، يبقى الرسم البياني غير دوري.

في سياق البلوكتشين وWeb3، تستخدم العديد من الأنظمة DAG لإدارة الإشارات والتأكيدات بين المعاملات. تتيح هذه البنية دخول المعاملات إلى الشبكة بشكل متوازٍ بدلًا من ترتيبها في قائمة انتظار صارمة.

كيف يعمل الرسم البياني الموجه غير الدوري؟

المبدأ الأساسي في DAG هو عدم احتوائه على دورات. "غير دوري" تعني أنه لا يمكنك البدء من عقدة ما واتباع الحواف الموجهة للعودة إلى نفس العقدة. تتيح هذه الخاصية ترتيب العقد بما لا يخالف أي تبعيات، وهي عملية تُسمى الفرز الترتيبي.

يمكن اعتبار الفرز الترتيبي بمثابة "تصفيف يحترم التبعيات". إذا كانت بعض العقد مستقلة، يمكن معالجتها بالتوازي؛ وإذا وجدت تبعيات، يُحدد الترتيب بناءً عليها. يدعم هذا الهيكل السببية والتوازي بشكل طبيعي.

في الرسم البياني، تمثل كل حافة إشارة أو تأكيدًا أو تبعية. عندما يحتاج سجل جديد لإثبات اعتماده على حقائق مثبتة، يشير إلى عقد تلك الحقائق. وبما أن الإشارات لا تشير مطلقًا إلى المستقبل أو إلى نفسها، لا تتكون الدورات.

كيف تُستخدم هياكل DAG في البلوكتشين؟

في العديد من الأنظمة المبنية على مفاهيم DAG، تعمل كل معاملة كعقدة. تشير المعاملات الجديدة إلى عدة معاملات قائمة بإنشاء حواف موجهة، مُعبرةً بذلك عن تأكيدها للبيانات السابقة. كلما أشارت معاملات لاحقة إلى معاملة سابقة، ارتفع "مستوى تأكيدها".

تصمم بعض المشاريع هذه الإشارات بحيث يجب على كل معاملة جديدة الإشارة إلى معاملتين سابقتين. يحفز ذلك الشبكة على دمج المعاملات غير المؤكدة باستمرار في DAG، مما يعزز التوازي وسرعة التأكيد. وتنفذ أنظمة أخرى إنشاء الكتل على شكل "توازي متعدد الفروع"، مكونة ما يُعرف بـ BlockDAG، حيث تُنتج عدة كتل بالتوازي ثم تُدمج أو تُعطى الأولوية داخل الرسم البياني.

بالنسبة للمستخدم، ينتج عن ذلك إنتاجية أعلى وأوقات تأكيد أقصر. ويستفيد المطورون من زيادة التوازي وتحمل أكبر للفروع المتشعبة. على Gate، يمكنك متابعة رموز المشاريع التي تعتمد هياكل DAG، مراجعة وثائقها التقنية، وتحديد ما إذا كانت تستخدم نموذج "معاملات DAG" أو "BlockDAG" مع ضرورة تقييم المخاطر عند اتخاذ قرارات الاستثمار.

ما الفرق بين هياكل DAG وهياكل البلوكتشين التقليدية؟

تستخدم البلوكتشينات التقليدية هيكل سلسلة خطية—مثل قائمة انتظار—حيث تُجمع جميع المعاملات في كتل متتابعة بترتيب فريد. تتطلب الفروع المتشعبة التراجع أو اختيار السلسلة المهيمنة. وهذا يحد من التوازي ويربط سرعة التأكيد بأوقات الكتل وازدحام الشبكة.

يشبه DAG شبكة طرق تسمح بامتداد عدة "فروع" في آن واحد. يُحدد الترتيب العالمي والصلاحية من خلال العلاقات داخل الرسم البياني، مما يتيح معالجة المعاملات بشكل متوازٍ ويقلل الاختناقات الناتجة عن انتظار الجميع للكتلة التالية.

يختلفان أيضًا في كيفية معالجة النزاعات والحسم النهائي. غالبًا ما تحل الأنظمة القائمة على السلاسل النزاعات عبر أطول سلسلة أو أعلى عمل متراكم؛ بينما تستخدم DAG "وزن الإشارة" أو التصويت أو أخذ العينات لتحديد الفرع السائد. لا يُعتبر أي منهما متفوقًا بطبيعته—بل يعتمد الاختيار على حالات الاستخدام وفرضيات الأمان.

كيف يتحقق الإجماع في أنظمة DAG؟

يشير "الإجماع" إلى اتفاق المشاركين في الشبكة حول صحة وترتيب المعاملات. غالبًا ما تعتمد أنظمة DAG على عدة آليات إجماع:

أحد الأساليب هو "الإشارة كتصديق"، حيث تُعد المعاملات اللاحقة التي تشير إلى معاملات سابقة بمثابة تصويتات ضمنية بالثقة. وعندما تُشار إلى معاملة بما فيه الكفاية—سواء بالعدد أو الوزن—تُعتبر مؤكدة.

طريقة أخرى هي "التصويت المعتمد على النشر"، حيث تسجل العقد أي المشاركين رأوا أي أحداث وفي أي أوقات، مكونة DAG من الملاحظات. ويمكن لتقنيات التصويت الافتراضي استخلاص الرأي الأغلب دون كتابة التصويتات في الكتل.

هناك أيضًا "أخذ العينات التكراري"، حيث تأخذ العقد عينات عشوائية من آراء الجيران عبر عدة جولات. ومع استقرار الدعم للمعاملة وتجاوزه حدًا معينًا، تحقق الحسم النهائي. تهدف هذه الأساليب إلى الاستفادة من هياكل الرسم البياني والنماذج الاحتمالية لتعزيز التوازي واليقين.

ما هي الاستخدامات الشائعة لهياكل DAG؟

• شبكات الدفع والمدفوعات الصغيرة: عند حدوث العديد من المعاملات الصغيرة بالتوازي، يمكن لـ DAG دمجها بسرعة في الشبكة لتأكيد تدريجي وتقليل الازدحام.
• العقود الذكية وتدفقات الأحداث: تدعم بعض شبكات DAG أو BlockDAG تنفيذ العقود الذكية، وتسجيل تبعيات الأحداث بشكل بياني لمعالجة متوازية وقابلية التدقيق. تطبيقات مثل المراسلة عبر السلاسل، تتبع السجلات، وأتمتة سير العمل—جميعها تتضمن "عمليات متوازية معتمدة" وتناسب تمثيل DAG.
• إصدار البيانات وقابليتها للتتبع: يمكن نمذجة تطور أصول NFT أو منشأ سلاسل الإمداد باستخدام DAG لتتبع "من بنى على من" بوضوح.

من منظور الاستثمار أو البحث، يستمر القطاع حتى عام 2025 في استكشاف BlockDAG والنماذج الهجينة لتحسين الإنتاجية والحسم النهائي. على Gate، يمكنك البحث عن رموز المشاريع ذات الصلة، إضافتها إلى قائمة المتابعة، ودراسة آليات الإجماع وفرضيات الأمان عبر الأوراق البيضاء والتقارير التقنية.

كيف يمكنك تجربة DAG بسيط؟

الخطوة 1: حدد العقد—اختر عناصر مثل "المعاملات"، "المهام"، أو "الأحداث"، بحيث يمثل كل عنصر عقدة.

الخطوة 2: ارسم الحواف الموجهة—استخدم الأسهم للدلالة على التبعيات أو الإشارات، مع التأكد من أنها تشير دائمًا من العنصر السابق أو المعتمد إلى الخلفاء.

الخطوة 3: تحقق من وجود دورات—يجب ألا توجد طريقة للعودة إلى العقدة الأصلية عبر أي مسار؛ إذا ظهرت دورات، يحتاج تصميم التبعيات إلى مراجعة.

الخطوة 4: نفذ الفرز الترتيبي—رتب العقد بطريقة تحترم جميع التبعيات؛ يمكن معالجة العقد المستقلة بالتوازي، ما يشكل خطة تنفيذ أو تسلسل تأكيد.

بالنسبة للتطوير على السلسلة، يمكنك تجريد عملية "إرسال معاملة—الحصول على إشارات—الوصول إلى حد التأكيد" كنموذج DAG لتصميم قوائم انتظار متوازية واستراتيجيات حل النزاعات. وفي سير العمل البحثي على Gate، يمكنك استخدام تمثيلات بيانية للمميزات التقنية وخطط الطريق لتحسين تنظيم المعلومات.

ما هي المخاطر والاتجاهات المستقبلية لهياكل DAG؟

تنشأ المخاطر أساسًا من تعقيد الترتيب وحل النزاعات: إذا تم التلاعب باختيار الإشارات، قد تتأثر مسارات التأكيد؛ كما أن آليات أخذ العينات أو التصويت المصممة بشكل سيئ قد تؤدي إلى تأخير أو ثغرات. انتبه لهجمات Sybil أو المعاملات المزعجة التي تؤثر على أطراف الرسم البياني غير المؤكدة. عند وجود أموال، قم دائمًا بتقييم استقرار الشبكة الرئيسية، تدقيق الكود، الأداء التاريخي، تنويع المخاطر، ولا تستثمر دون فهم كامل للآليات الأساسية.

أما بالنسبة للاتجاهات حتى عام 2025، يجرب المزيد من المشاريع هياكل BlockDAG والأنظمة الهجينة—بدمج إنتاج الكتل المتوازي، التأكيدات السريعة، والحسم النهائي—مع التكيف مع توافق EVM والتواصل عبر السلاسل. سواء باستخدام السلاسل أو DAG، تبقى العوامل الرئيسية هي فرضيات الأمان الشفافة، التنفيذات القابلة للتحقق، وبيانات التشغيل طويلة الأمد.

الأسئلة الشائعة

لماذا تُعتبر تقنية DAG أكثر كفاءة من البلوكتشين التقليدي؟

يتيح DAG معالجة عدة معاملات بالتوازي بدلًا من ترتيبها في سلسلة واحدة، مما يعزز بشكل كبير الإنتاجية. يجب على البلوكتشين التقليدي انتظار تأكيد كل كتلة قبل المتابعة؛ بينما في شبكات DAG يمكن التحقق من المعاملات في الوقت نفسه—كأنك تسير في طريق متعدد المسارات بدلًا من طريق بمسار واحد. وهذا يسمح لأنظمة DAG بمعالجة المزيد من المعاملات برسوم أقل.

كيف يتم تأكيد المعاملات في شبكة DAG؟

في شبكة DAG، تشير كل معاملة جديدة إلى عدة معاملات سابقة كدليل على التحقق، مكونة شبكة من التبعيات. كلما أشارت معاملات لاحقة إلى معاملتك، تزداد حالة التأكيد تدريجيًا—وهي عملية متدرجة تختلف عن البلوكتشين الذي يتطلب تضمين المعاملة في كتلة جديدة للتأكيد.

هل يمكنك تداول رموز مشاريع DAG على Gate؟

تدمج العديد من المشاريع أو تعتمد على تقنية DAG—بما في ذلك IOTA وHedera وغيرها. يدعم Gate معظم أزواج تداول مشاريع DAG الرائدة؛ يمكنك التحقق من أسواق التداول الفوري أو العقود الآجلة للرموز المدعومة على Gate. ابحث عن أسماء المشاريع المحددة على Gate لتحديد إمكانية التداول.

لماذا قد يكون DAG مستقبل دفاتر السجلات الموزعة؟

يتغلب DAG على عنق الزجاجة الناتج عن المعالجة المتسلسلة في السلاسل التقليدية، ويقدم مزايا طبيعية في القابلية للتوسع، السرعة، والتكلفة. ومع تزايد الطلب على الأداء في مدفوعات إنترنت الأشياء والتطبيقات عالية التردد، تصبح قدرة DAG على المعالجة المتوازية أكثر قيمة. ومع ذلك، لا تزال هناك تحديات حالية تتعلق بنماذج الأمان ونضج النظام البيئي.

ما المتطلبات الأساسية لتعلم تقنية DAG؟

تحتاج فقط إلى معرفة أساسية بنظرية الرسوم البيانية (العقد والحواف الموجهة) ومبادئ البلوكتشين للبدء. الفكرة الرئيسية في DAG هي أن المعاملات المتعددة يمكن أن تتعايش وتتحقق من بعضها البعض دون الحاجة لمهارات رياضية متقدمة. يُنصح أولًا بفهم مبادئ البلوكتشين التقليدي قبل دراسة كيفية تمكين DAG للمعالجة المتوازية.