¿Qué es un Directed Acyclic Graph (DAG)?

La tecnología Directed Acyclic Graph (DAG) se ha consolidado como una innovación relevante en el mundo de las criptomonedas y la blockchain. Mientras que la blockchain transformó el sector financiero al superar muchas limitaciones de la banca tradicional, DAG propone una vía alternativa para la tecnología de registros distribuidos. En la comunidad cripto, muchos consideran que DAG tiene potencial revolucionario como complemento o incluso competidor de las soluciones blockchain. En este artículo se analiza qué es un DAG, cómo funciona y su papel en el ecosistema de criptomonedas.

DAG vs tecnología blockchain

Un Directed Acyclic Graph (DAG) es una herramienta de modelado y estructuración de datos que ciertas criptomonedas emplean como alternativa a la arquitectura blockchain tradicional. Conocida a veces como "blockchain killer", la tecnología DAG ha suscitado debate sobre si podría reemplazar a la blockchain como tecnología dominante en la industria cripto. Actualmente, la blockchain sigue siendo la tecnología principal en el sector.

La arquitectura básica de DAG se apoya en una estructura de grafo con círculos y líneas. Cada círculo, llamado vértice, representa actividades o transacciones individuales que deben incorporarse a la red. Las líneas, conocidas como aristas, marcan el orden en que se aprueban y validan las transacciones. Fundamentalmente, estas líneas solo avanzan en una dirección, de ahí el nombre: Directed Acyclic Graph. "Directed" indica el flujo unidireccional y "acyclic" significa que los vértices nunca se enlazan de vuelta sobre sí mismos, sino que generan una estructura progresiva.

Esta estructura de datos resulta especialmente útil en aplicaciones de modelado, ya que los DAG permiten observar y analizar las relaciones entre múltiples variables. Así, los investigadores pueden determinar cómo interactúan diferentes variables dentro del sistema. En las aplicaciones de criptomonedas, los datos DAG facilitan que los proyectos alcancen el consenso en redes distribuidas sin recurrir a la creación de bloques tradicionales, aportando una alternativa para organizar y validar la información de las transacciones.

¿En qué se diferencian un DAG y una blockchain?

Aunque los DAG y las blockchains desempeñan funciones similares en el ecosistema cripto, existen diferencias clave. La más fundamental es la estructura de datos: los DAG no generan bloques como las blockchains. Las transacciones se construyen directamente sobre otras previas, dando lugar a una arquitectura en capas sin bloques discretos.

Visualmente, la blockchain forma una cadena lineal de bloques conectados, mientras que un DAG se asemeja a un grafo con nodos interconectados. Esta diferencia estructural en la organización de los datos DAG implica variaciones relevantes en el procesamiento y validación de transacciones. Al no necesitar bloques, los sistemas DAG eliminan el tiempo de creación de bloques, lo que puede traducirse en mayor velocidad de procesamiento y escalabilidad frente a redes blockchain tradicionales.

¿Cómo funciona la tecnología DAG?

El funcionamiento de la tecnología DAG se basa en un sistema singular de validación de transacciones. Los sistemas basados en DAG constan de vértices (círculos) y aristas (líneas), siendo cada vértice una transacción individual con datos DAG específicos. Las transacciones se apilan en capas, formando una red en expansión de operaciones interconectadas.

Al iniciar una transacción, el usuario debe confirmar al menos una transacción anterior. Estas transacciones previas son los "tips": operaciones sin confirmar que esperan validación. Para lanzar una nueva transacción, el usuario valida estos tips y, entonces, su propia transacción pasa a ser un nuevo tip pendiente de confirmación por futuros usuarios. Así, la comunidad sostiene un sistema autosuficiente donde se añaden capas de transacciones, cada una aportando nuevos datos DAG y permitiendo el crecimiento orgánico de la red.

La tecnología integra medidas de seguridad robustas para evitar ataques de doble gasto. Cuando los nodos confirman transacciones antiguas, recorren y evalúan el trayecto completo hasta la transacción génesis, examinando todo el historial de datos DAG. Esta verificación exhaustiva garantiza que los saldos sean suficientes y que las transacciones previas sean legítimas. Los usuarios que construyan sobre rutas no válidas pueden ver cómo la red ignora sus transacciones. Incluso operaciones legítimas pueden ser rechazadas si se enlazan a trayectorias con transacciones fraudulentas, protegiendo así la integridad de la red y sus datos DAG.

¿Para qué se utiliza DAG?

La tecnología DAG cumple funciones clave en el ecosistema de criptomonedas. Su uso principal es el procesamiento eficiente de transacciones, gracias a su estructura de datos DAG. Al no haber bloques, desaparecen los tiempos de espera asociados a la creación y minería, lo que posibilita el envío continuo de transacciones. El único requisito es confirmar operaciones previas antes de enviar nuevas.

La eficiencia energética es otra ventaja destacada. A diferencia de blockchains que dependen de algoritmos Proof of Work (PoW) de alto consumo, las criptomonedas basadas en DAG requieren solo una fracción de esa energía. Aunque algunas implementaciones de DAG emplean PoW, la demanda energética es mínima respecto a la minería blockchain tradicional, en parte por la eficiencia en el manejo de los datos DAG.

Los DAG resultan especialmente útiles para micropagos. Las blockchains suelen tener dificultades con transacciones pequeñas, ya que las comisiones pueden superar el propio importe. Los sistemas DAG, en cambio, no suelen cobrar comisiones o aplican tasas mínimas por nodo, lo que los hace idóneos para microtransacciones. Además, incluso en momentos de congestión de la red, estas tasas permanecen bajas y estables gracias al procesamiento paralelo de la estructura de datos DAG.

¿Qué criptomonedas utilizan DAG?

Pese a la creencia sobre su eficiencia, pocos proyectos cripto aplican actualmente la tecnología DAG. IOTA es el caso más representativo: su nombre alude a Internet of Things Application. Lanzada hace años, IOTA (MIOTA) fue reconocida por su velocidad de transacción, escalabilidad, seguridad, privacidad e integridad de datos. La plataforma emplea nodos y "tangles" (entramados de nodos que validan transacciones mediante datos DAG). Cada usuario debe verificar dos transacciones para que la suya sea aprobada, asegurando una red plenamente descentralizada en la que todos participan en el consenso.

Nano es otra implementación relevante, aunque adopta un modelo híbrido entre DAG y blockchain. Todos los datos se transmiten por nodos y cada usuario gestiona su propio wallet con elementos blockchain. La validación exige confirmación del remitente y el destinatario. Nano se ha consolidado por su rapidez, escalabilidad, seguridad, protección de la privacidad y ausencia de comisiones, gracias a su eficiente procesamiento de datos DAG.

BlockDAG también emplea DAG, con equipos de minería eficientes y una app móvil para minar tokens BDAG. A diferencia del ciclo de halving de cuatro años de Bitcoin, BDAG realiza eventos de halving anuales cada 12 meses, soportados por su estructura de datos DAG y un modelo de tokenomics propio.

Ventajas y desventajas de DAG

Como cualquier tecnología, DAG ofrece ventajas y limitaciones que conviene tener en cuenta al evaluar su gestión de datos DAG.

Entre sus ventajas destacan la velocidad de transacción, ya que no existe restricción por tiempos de bloques: cualquiera puede procesar transacciones en cualquier momento, salvo por la necesidad de confirmar operaciones previas. La estructura de datos DAG permite el procesamiento en paralelo, lo que incrementa notablemente la capacidad. Además, al no existir minería tradicional, las comisiones suelen ser nulas o muy bajas, aunque algunas implementaciones aplican tasas mínimas para operaciones específicas. Esto hace que los DAG sean ideales para microtransacciones. La sostenibilidad ambiental es otra fortaleza, ya que no dependen de PoW en la misma medida que las blockchains, lo que reduce el consumo energético y la huella de carbono. Finalmente, los DAG aportan una escalabilidad muy superior, al eliminar los tiempos de bloque y permitir un escalado horizontal prácticamente ilimitado.

Sin embargo, la tecnología DAG también afronta retos importantes. La descentralización es un punto crítico, ya que algunos protocolos DAG incorporan componentes centralizados. Muchos proyectos lo consideran una solución transitoria para poner en marcha la red, pero aún no se ha demostrado que los DAG puedan operar de manera autónoma sin intervención de terceros. Sin ese control, las redes pueden ser vulnerables a ataques que comprometan la integridad de los datos DAG. Además, la tecnología DAG no se ha sometido a pruebas a gran escala como las blockchains consolidadas. Pese a su antigüedad, no ha alcanzado tasas de adopción similares a soluciones como las tecnologías de escalado de Capa 2, por lo que el rendimiento de la estructura de datos DAG bajo cargas extremas sigue siendo una incógnita parcial.

Conclusión

Los Directed Acyclic Graphs son una innovación tecnológica con gran potencial en el ámbito de las criptomonedas. Los DAG presentan ventajas claras respecto a la blockchain, como menores comisiones, mayor escalabilidad y menor consumo energético gracias a una gestión eficiente de los datos DAG. Sin embargo, la tecnología aún está poco madura y afronta retos que le impiden desbancar a la blockchain. Las limitaciones actuales, especialmente en descentralización y pruebas a gran escala, deben superarse antes de que DAG logre una adopción masiva.

A día de hoy, la tecnología sigue en desarrollo, con muchas posibilidades y limitaciones por explorar. Pese a ello, las ventajas de DAG son prometedoras, sobre todo en la estructuración y procesamiento eficiente de datos frente a arquitecturas blockchain tradicionales. La comunidad cripto sigue de cerca cómo evoluciona la tecnología conforme surgen y se consolidan nuevos casos de uso. Más que reemplazar a la blockchain, DAG podría posicionarse como una solución complementaria, brindando alternativas para proyectos con requerimientos específicos alineados con las capacidades singulares de DAG. A medida que la tecnología se perfecciona y más proyectos experimentan con implementaciones DAG, su verdadero alcance y papel en el futuro de los registros distribuidos será más evidente, en especial conforme los desarrolladores exploren nuevos usos para las estructuras de datos DAG en aplicaciones innovadoras.

FAQ

¿Qué significa DAG?

DAG son las siglas de Directed Acyclic Graph, una estructura de datos utilizada en blockchain para transacciones más rápidas y escalables.

¿Qué es un archivo DAG?

Un archivo DAG es un Directed Acyclic Graph utilizado en procesamiento de datos y blockchain para el almacenamiento y la validación eficiente de información.