¿Qué es un directed acyclic graph (DAG)?

La tecnología directed acyclic graph (DAG) supone una innovación relevante en el ámbito de las criptomonedas y el blockchain. A medida que el sector de la tecnología financiera evoluciona, DAG ha surgido como una estructura de datos alternativa que aporta ventajas singulares frente al blockchain tradicional. Este artículo analiza los fundamentos de la tecnología DAG, sus mecanismos operativos y su papel en el ecosistema de las criptomonedas, con ejemplos claros de acyclic graph a lo largo del texto.

TL;DR

La tecnología DAG ofrece ventajas destacadas respecto a los sistemas blockchain tradicionales. Principalmente, permite velocidades de transacción superiores y mayor escalabilidad al eliminar la necesidad de crear y minar bloques. A diferencia de la estructura lineal de bloques propia del blockchain, los DAG organizan las transacciones como nodos interconectados, lo que incrementa la eficiencia y reduce el consumo energético. Además, la tecnología comporta comisiones mínimas o inexistentes por transacción, lo que la hace especialmente adecuada para micropagos. Aunque DAG es prometedora, no pretende sustituir totalmente al blockchain, sino ofrecer una solución alternativa para determinados casos de uso. Pese a sus ventajas, la tecnología DAG enfrenta retos como la centralización y todavía no ha demostrado que pueda reemplazar por completo al blockchain en todas las aplicaciones.

DAG vs tecnología blockchain

Directed acyclic graph es una herramienta de modelado y estructuración de datos empleada por ciertas criptomonedas como alternativa al blockchain. Conocida a menudo como "blockchain killer", DAG ha despertado gran interés por su potencial revolucionario en el sector de las criptomonedas. No obstante, no está claro si DAG acabará por sustituir al blockchain, que sigue liderando como la tecnología principal del entorno cripto.

La arquitectura DAG se diferencia de forma radical del blockchain en estructura y planteamiento. Como ejemplo de acyclic graph, se apoya en una red de círculos y líneas, donde cada círculo (vértice) representa operaciones o transacciones individuales que deben añadirse a la red. Las líneas (aristas) marcan el orden de aprobación de las transacciones y fluyen en una sola dirección, de ahí el término "directed acyclic graph". El calificativo "directed" remite al flujo unidireccional, mientras que "acyclic" indica que los vértices no retroceden sobre sí mismos. Esta estructura resulta especialmente eficaz para el modelado de datos, ya que permite observar relaciones entre variables múltiples y cómo se influyen mutuamente. En criptomonedas, los DAG facilitan la consecución de consenso en redes distribuidas. Una diferencia clave es que las transacciones no se agrupan en bloques, sino que se enlazan directamente, lo que incrementa notablemente la velocidad de transacción respecto a los sistemas blockchain.

¿Cuál es la diferencia entre un DAG y un blockchain?

Aunque los DAG y los blockchain cumplen funciones similares en el sector de las criptomonedas, su estructura presenta diferencias fundamentales. La diferencia central está en la organización de los datos: los DAG no generan bloques como el blockchain, sino que construyen transacciones directamente sobre las anteriores en un flujo continuo. También varía la representación visual: los blockchain se muestran como una cadena de bloques conectados, mientras que los DAG se asemejan a grafos interconectados de círculos y líneas, ilustrando ejemplos prácticos de acyclic graph. Esta diferencia de estructura da lugar a variaciones en velocidad de procesamiento, escalabilidad y eficiencia energética entre ambas tecnologías.

¿Cómo funciona la tecnología DAG?

El funcionamiento de la tecnología DAG se basa en su estructura particular de vértices y aristas. En sistemas basados en DAG, cada vértice representa una transacción individual, y las transacciones se construyen unas sobre otras de manera continua—un ejemplo claro de acyclic graph en la práctica. Cuando un usuario inicia una transacción, debe primero confirmar otra anterior enviada antes que la suya. Estas transacciones previas se denominan "tips", es decir, transacciones no confirmadas pendientes de validación. Para enviar una transacción nueva, el usuario debe validar estos tips; una vez hecho, su transacción pasa a ser el nuevo tip a la espera de confirmación por parte de otros usuarios. Así se produce un efecto de capas sucesivas, a medida que la comunidad construye nuevas capas de transacciones y el sistema crece de forma orgánica.

La tecnología integra mecanismos sólidos para evitar el doble gasto. Cuando los nodos validan transacciones antiguas, revisan todo el recorrido hasta la transacción génesis, comprobando que los saldos sean suficientes y que todas las operaciones sean legítimas. Si un usuario intenta construir sobre un recorrido de transacciones no válido, su propia transacción puede ser rechazada, incluso si es legítima, ya que el sistema comprueba la validez de todas las transacciones anteriores en el recorrido. Este mecanismo autorregulado garantiza la integridad y seguridad de la red sin necesidad de los procesos de minería tradicionales.

¿Para qué se utiliza DAG?

La tecnología DAG tiene aplicaciones prácticas diversas en el ecosistema cripto. La principal es el procesamiento de transacciones de forma más eficiente que los sistemas blockchain tradicionales. Al no haber bloques, desaparecen los tiempos de espera asociados a su creación, por lo que los usuarios pueden enviar transacciones de inmediato. El único requisito es confirmar transacciones previas antes de añadir nuevas.

La eficiencia energética es otra ventaja significativa de la tecnología DAG. A diferencia de los blockchain con algoritmos Proof-of-Work que demandan alta potencia computacional, las criptomonedas basadas en DAG requieren solo una fracción de esa energía, aunque empleen mecanismos de consenso similares. Esta reducción en el consumo energético responde a inquietudes medioambientales vinculadas al sector cripto.

Los DAG son especialmente útiles para el procesamiento de micropagos. Los libros de contabilidad distribuidos basados en blockchain suelen tener dificultades con las pequeñas transacciones, ya que las comisiones pueden superar el importe del pago. Los sistemas DAG no exigen comisiones o solo requieren tarifas mínimas para nodos, y estas se mantienen estables incluso en situaciones de congestión de red. Por ello, la tecnología DAG resulta ideal para aplicaciones que requieren transacciones frecuentes y de bajo valor, ofreciendo ejemplos prácticos de acyclic graph en casos de uso reales.

¿Qué criptomonedas utilizan DAG?

Pese a las ventajas de eficiencia que ofrece DAG, actualmente hay pocos proyectos de criptomonedas que empleen esta tecnología. IOTA es uno de los ejemplos más destacados, y su nombre es acrónimo de Internet of Things Application. Lanzada en 2016, IOTA (MIOTA) goza de reconocimiento por su rapidez en transacciones, escalabilidad, seguridad, privacidad e integridad de datos. El proyecto utiliza "tangles", combinaciones de nodos que validan transacciones y funcionan como ejemplos prácticos de acyclic graph. Los usuarios deben verificar dos transacciones para que la suya sea aprobada, lo que garantiza el consenso y la descentralización total de la red.

Nano es otra implementación relevante de DAG, aunque adopta un enfoque híbrido que combina DAG y blockchain. El sistema transmite y recibe datos mediante nodos, y cada usuario mantiene su propia wallet con elementos blockchain. La validación de transacciones requiere confirmación tanto del emisor como del receptor. Nano se caracteriza por su rapidez en transacciones, escalabilidad, seguridad, protección de la privacidad y ausencia de comisiones.

BlockDAG es otra variante, con equipos de minería energéticamente eficientes y una app móvil para minar tokens BDAG. Frente al ciclo de halving de cuatro años de Bitcoin, BDAG aplica un halving cada doce meses, generando una dinámica económica singular y sirviendo de ejemplo de acyclic graph en el entorno cripto.

Ventajas y desventajas de DAG

Como toda tecnología, DAG presenta ventajas y desventajas a tener en cuenta.

Entre sus ventajas figuran la velocidad excepcional, ya que la ausencia de tiempos de bloque permite procesar transacciones en cualquier momento y sin límites—solo es necesario confirmar transacciones previas. La tecnología presenta comisiones nulas o mínimas, ya que no existen recompensas de minería, aunque algunos sistemas aplican tarifas reducidas a nodos especializados. Esto beneficia especialmente a las microtransacciones. Los DAG eliminan la minería tradicional, con lo que disminuyen drásticamente el consumo energético y el impacto ambiental frente a los sistemas blockchain con Proof-of-Work. Además, la escalabilidad es superior, al no tener que esperar los tiempos de bloque que afectan a los sistemas blockchain clásicos.

Aun así, la tecnología DAG afronta varios retos. La descentralización sigue siendo un desafío, ya que algunos protocolos incorporan elementos centralizados. Muchos proyectos aceptan esta centralización como medida temporal para poner en marcha la red, pero los DAG aún no han demostrado que puedan funcionar sin intervención de terceros. Sin estas salvaguardias, las redes pueden ser vulnerables a ataques. Además, la tecnología DAG no cuenta todavía con pruebas a gran escala en el mundo real. Aunque lleva años en desarrollo, no se ha generalizado como otras soluciones blockchain, como Layer-2.

Conclusión

Los directed acyclic graphs son una tecnología innovadora con gran potencial en el sector de las criptomonedas. Aportan ventajas claras frente al blockchain tradicional, como menores comisiones y mejor escalabilidad, pero la tecnología aún es incipiente y tiene limitaciones que le impiden desafiar por completo el dominio del blockchain. El desarrollo de DAG sigue su curso, y muchas de sus posibilidades y limitaciones están aún por descubrir. Sin embargo, sus ventajas han generado un gran interés en la comunidad cripto, y se espera que la tecnología evolucione a medida que surjan nuevas aplicaciones y casos de uso. Más que un sustituto total del blockchain, DAG parece estar destinada a ser una solución complementaria, ofreciendo alternativas para casos de uso concretos en los que sus características sean óptimas. Analizar ejemplos de acyclic graph en implementaciones reales permite visibilizar las aplicaciones prácticas y el potencial futuro de esta tecnología.