什麼是有向無環圖（DAG）？

有向無環圖（DAG）技術是加密貨幣與區塊鏈領域的重要創新。隨著金融科技產業持續進化，DAG以交易處理和網路效率上的獨特優勢，成為傳統區塊鏈技術的替代方案而備受關注。愈來愈多開發者及投資人看好DAG，期望藉此突破區塊鏈既有限制。

TL;DR

DAG技術比傳統區塊鏈系統擁有明顯優勢。它移除區塊生成和挖礦流程，帶來更快的交易速度與更高的可擴展性。DAG架構透過節點相互連結組織交易，非線性鏈式結構，大幅降低能耗並提升整體效率。極低甚至零手續費是其最大亮點，特別適用於微支付系統及物聯網網路。須注意的是，DAG並非旨在全面取代區塊鏈，而是針對特定場景提供替代方案。即便DAG潛力巨大，仍有中心化問題和大規模長期可行性等挑戰待解。

DAG與區塊鏈技術的比較

有向無環圖（DAG）在資料結構設計上與傳統區塊鏈迥然不同。儘管區塊鏈是加密貨幣產業主流技術，DAG則為產業帶來被部分人士形容為「區塊鏈終結者」的新方法。不過，DAG能否取代區塊鏈，仍取決於技術發展與市場採納。

DAG的架構由節點（頂點）及連線（邊）構成，每個節點代表一筆交易，連線則代表交易確認的順序。系統只允許連線單向流動，這就是「有向」的意義；「無環」則表示節點不會形成迴圈，徹底排除交易結構的循環。

這類資料建模方式有助於觀察多變數間的互動與關係。在加密貨幣領域，DAG技術協助專案在無需區塊挖礦的情境下達成分散式網路共識。交易不再被歸組為區塊，而是直接逐層建立，交易處理效率與回應速度都優於傳統區塊鏈。

DAG與區塊鏈有何不同？

DAG與區塊鏈在加密貨幣系統中雖然目標相近，結構和運作機制卻明顯不同。最主要差異在於交易的組織及處理方式：傳統區塊鏈以批次的區塊順序處理交易，而DAG系統則直接在現有交易之上建立新交易，無需區塊生成步驟。

結構方面，區塊鏈呈現線性區塊鏈條，DAG則以節點和連線構成圖狀網路，形成複雜交易關係。這種結構不僅外觀不同，也影響效能，DAG通常在交易速度和可擴展性上更具優勢。

DAG技術如何運作？

DAG技術透過互證機制和網路擴展來提升運作效率。系統由節點（頂點）與連線（邊）組成，每個節點代表一筆交易。使用者在提交新交易前，需先確認一筆或多筆尚未確認的前序交易（即「tips」）。這類自我維持的驗證機制促使每位參與者都為網路安全與交易驗證貢獻力量。

使用者完成tips確認後，其交易即成為新的tip，等待下一位使用者於其交易中確認。如此循環，網路不斷成長，交易層層累積，無需挖礦或區塊生成。

透過驗證流程，DAG能有效防堵雙重支付攻擊。節點在確認交易時，會回溯整個交易路徑，確保帳戶餘額充足且所有前序交易有效。若使用者在無效路徑上建立交易，即使交易本身正確，也會被網路忽略，促使參與者誠信守則，保障網路完整性。

DAG的應用場景

DAG技術在加密貨幣生態系的主要應用在於提升交易處理效率。省略區塊與等待時間後，使用者只需滿足前序驗證條件即可提交無限交易，網路反應更靈活快速。

能源效率也是DAG另一大優勢。與傳統工作量證明（PoW）區塊鏈系統相較，DAG加密貨幣能耗極低。部分DAG系統雖仍採用PoW機制，但已大幅降低功耗與環境衝擊。

DAG在微支付領域展現強大優勢。傳統區塊鏈小額交易常因手續費過高而受限，DAG則消除此障礙，只需極低且穩定的節點費用，特別適合高頻小額交易場景。

DAG也適用物聯網（IoT）網路，支援裝置間高效通訊及交易。零手續費、高吞吐量使其非常契合智慧城市、供應鏈管理及自動化系統的機器交易需求。

DAG還可用於資料完整性驗證、去中心化儲存與即時支付系統，展現加密貨幣以外的廣泛應用潛力。

哪些加密貨幣採用DAG？

儘管DAG技術具備明顯優勢，真正落地的專案仍屬少數。IOTA是最具代表性的項目之一，名稱取自「Internet of Things Application」。自2016年推出以來，IOTA憑藉交易速度快、可擴展性高、安全性佳、隱私保護及資料完整性而聞名。其系統採節點與Tangle架構——每位使用者在提交交易前需驗證兩筆交易，實現真正的去中心化共識。DAG於IOTA中的應用對物聯網場景特別有效。

Nano則結合了DAG與區塊鏈技術。系統以節點傳送與接收資料，每位使用者持有區塊鏈錢包，交易須雙方共同參與驗證，形成雙重校驗機制。Nano同樣以交易速度快、可擴展性高、安全性佳和零手續費獲市場青睞。

BlockDAG作為新興專案，提供節能礦機及BDAG代幣挖礦行動應用。創新之處在於減半週期——比特幣每四年減半，BDAG則每12個月減半，開創新型代幣分配經濟模型。

其他DAG專案還包括採用八卦協議結合DAG架構的Hedera Hashgraph，以及將DAG技術應用於去中心化金融的Fantom。這些專案持續拓展DAG的實際應用領域。

DAG的優缺點

如同所有技術，DAG不僅擁有明顯優勢，也面臨現實挑戰。

優勢方面，DAG不受區塊時間限制，交易速度極快。使用者可隨時處理交易，只需完成前序驗證，無需等待區塊確認，徹底消除區塊鏈常見的壅塞瓶頸。

DAG系統的手續費極低甚至為零。由於無需礦工激勵，使用者可避開高額手續費。部分DAG實作對特殊節點收取極低費用，但遠低於區塊鏈標準，特別適合微支付和高頻交易場景。

能源效率也是DAG的核心優勢之一。DAG不採用傳統區塊鏈的PoW演算法，能耗極低，碳排放極少，有效緩解加密貨幣領域的環保爭議。

在可擴展性方面，DAG網路不受區塊時間與等待限制，更能因應交易量成長，雖然這項優勢仍需結合實際部署狀況。

然而DAG也面臨挑戰。去中心化程度是許多DAG實作的難題，一些協議在初期導入中心化機制以保護網路。DAG是否能在規模化後徹底去中心化並維持安全高效，仍待後續驗證。

此外，DAG尚未經歷如區塊鏈協議般的廣泛實戰考驗。儘管已存在數年，DAG在加密貨幣產業的應用規模和普及度仍有限，部分潛在問題與優勢可能需更大範圍落地後才能完全展現。

結論

有向無環圖技術為加密貨幣產業帶來低手續費、高可擴展性、低能耗和高速交易等創新優勢，使其在特定應用場景下成為區塊鏈的重要補充。不過DAG相較成熟區塊鏈方案仍屬新興，技術體系尚在持續完善中。

目前，去中心化及大規模可擴展性等方面不足，限制了DAG全面挑戰區塊鏈主導地位。未來，DAG將隨技術進步和應用實踐不斷優化，其侷限與潛力仍有待深入探索。

然而，DAG展現出的優勢預示著良好發展空間。隨著技術迭代和新場景湧現，加密貨幣社群持續關注DAG進展。與區塊鏈並行，DAG更適合作為補充方案，特別適用於高速微支付、物聯網互聯及高能效應用。

未來，隨著更多專案落地DAG解決方案，產業對其潛力與適用範疇的認識將持續深化。DAG能否成為區塊鏈的有效替代或補充，最終取決於開發者是否能持續克服現有限制，並充分發揮其技術優勢。

常見問題

DAG有哪些應用？

DAG用於優化資料流、強化網路可擴展性並加速區塊鏈交易。它支援並行處理，無須礦工，讓加密貨幣系統更高效、更環保。

DAG是什麼意思？

DAG是「有向無環圖」（Directed Acyclic Graph）的縮寫，是一種提升區塊鏈可擴展性與交易速度的資料結構。