有向無環圖

有向無環圖(DAG)是一種結構,利用箭頭來表示順序關係且不會形成迴圈。在區塊鏈及分散式系統領域,DAG可將交易或區塊組織為可平行推進的網路,有效減少排隊造成的壅塞,並提升系統的吞吐量與確認效率。因此,DAG特別適用於高頻微支付、物聯網(IoT)資料處理,以及對延遲要求極低的應用情境。
內容摘要
1.
DAG(有向無環圖)是一種資料結構,其中節點透過有方向的邊連接,且不會形成任何循環。
2.
與傳統區塊鏈相比,DAG支援並行交易處理,理論上可實現更高吞吐量和更快確認時間。
3.
DAG架構在去中心化和安全性方面存在權衡,需要透過共識機制或檢查點來加強保護。
4.
IOTA和Nano等專案採用了DAG技術,適用於物聯網微支付等高頻率、低價值交易。
有向無環圖

什麼是有向無環圖(DAG)?

有向無環圖(DAG)是一種以箭頭連結事件或交易的結構,每個箭頭代表依賴關係,且不會形成回到起點的循環。在區塊鏈應用中,DAG能並行組織交易或區塊,有效減少系統瓶頸和排隊時間。

DAG可比擬為「任務清單」:每個任務需先完成其前置條件,才能執行後續任務。由於結構中不存在循環,網路能持續向前推進。與僅有單一主鏈的傳統區塊鏈「單車道」相比,DAG更像「多車道匝道」,能同時處理多筆交易。

為什麼區塊鏈會採用DAG?

DAG可實現多筆交易的平行驗證,提升網路吞吐量並縮短用戶確認等待時間,同時減少單鏈架構中分叉導致的擁塞與效率損失。

傳統鏈式區塊鏈每次僅能接受一個最新區塊,高峰期容易出現排隊情形。DAG允許新交易可同時引用並確認多個歷史交易,推動網路持續前進。這種架構特別適合高頻微支付、物聯網資料上傳與低延遲應用。至2025年12月,已有多個DAG網路主網上線,專注於快速確認和並行處理(資料來源:專案技術文件與社群公告,2025年第四季)。

DAG的運作原理是什麼?

DAG的核心原理在於:每個新「節點」(即網路參與計算的電腦)提交交易時,會引用並驗證過去的交易,形成無循環的依賴結構。依賴關係始終由新指向舊,確保整個圖形不會產生循環。

通常,新交易會引用兩筆或以上的歷史交易,網路則以「權重」或「分數」衡量交易的被認可程度。最終確認則由「共識」機制決定——即所有參與者對同一紀錄達成共識。常見方式有投票、抽樣、傳播與累積。一旦交易獲得足夠的累積引用達到門檻,即視為安全並實現「終局性」,亦即狀態不可回滾。

DAG與鏈式區塊鏈有何不同?

主要差異在於結構和並行性:鏈式區塊鏈將區塊依時間順序串聯於單一主鏈上;DAG則採用圖形結構,擁有多條並行路徑,交易或區塊可同步推進。

效能上,鏈式結構容易分叉與回滾,吞吐量受區塊間隔限制。DAG則能透過多筆交易的並行引用提升吞吐量並減少確認延遲。在安全性與複雜度方面,鏈式區塊鏈較易於分析,DAG則需額外規則以防「雙重支付」攻擊及惡意引用,實作與分析難度較高。對開發者與用戶而言,技術門檻提升,但高並發應用潛力更大。

哪些專案採用了DAG?

部分知名專案採用DAG或其變體:

  • IOTA的「Tangle」以交易互相引用推進確認,最初目標為物聯網與微支付(資料來源:IOTA文件)。
  • Kaspa採用「BlockDAG」,實現區塊並行生成,並以GHOSTDAG規則排序與保障安全(資料來源:專案技術資料,2025年第四季)。
  • Avalanche在共識層透過反覆抽樣與快速收斂,形成投票關係的有向圖以達成一致(資料來源:Avalanche白皮書與開發者文件)。
  • Hedera的「Hashgraph」以「gossip-about-gossip」方式傳播訊息,將事件因果關係記錄為圖結構(資料來源:Hedera技術規範)。

雖然實作細節各異,這些專案均運用DAG的並行性與因果性,縮短確認時間並提升吞吐量。

DAG如何提升可擴展性與確認效率?

DAG透過並行引用與本地決策機制,提升可擴展性與確認效率:並行性允許多筆交易同時被納入,本地決策讓節點能快速判斷交易安全性,無需等待主鏈產生新區塊。

常見指標包括:

  • TPS(每秒交易數):衡量網路吞吐量。
  • 終局性:指交易確認不可逆,反映用戶等待時間。

公開資訊顯示,截至2025年12月,多數DAG網路目標為用戶確認時間僅需數秒至數十秒,並以權重累積或抽樣投票等機制確保終局性(資料來源:專案文件及社群公告,2025年第四季)。高峰時期並行結構可分散負載,減緩擁塞導致的延遲波動。

投資或使用DAG有哪些風險?

主要風險包含網路安全、實作複雜度與生態成熟度。安全層面,DAG需完善雙重支付防護與一致性規則;高複雜度可能導致初期版本採用臨時元件或參數,影響去中心化與穩定性。生態成熟度——如錢包、工具、節點軟體與開發資源——直接影響用戶體驗與資金安全。

在金融面,用戶需注意流動性不足及波動帶來的滑點或強制平倉風險。所有代幣交易皆應加強帳戶安全(密碼強度、雙重認證)、資產分散與止損管理。對於快速迭代的DAG專案,需密切關注升級公告與相容性通知。

第一步:設定帳戶安全。啟用雙重認證、保護資金密碼,並於登入裝置啟用安全提醒。

第二步:調查專案資訊。於Gate市場頁與公告欄查閱DAG相關代幣的專案介紹、路線圖及技術說明,重點關注共識機制、終局性保障及生態支援狀況。

第三步:擬定交易計畫。依資金規模與風險偏好,設定分階段進場點與目標倉位;運用市場頁的價格提醒,避免盲目追高殺低。

第四步:管理交易工具風險。如後續可用高級策略工具(如網格交易或定投),應在可接受範圍內設定參數,並預留備用資金以因應波動。

第五步:追蹤網路更新與公告。關注主網升級、節點版本與生態整合進展,遇重大變動時及時調整倉位或訂單。

請記得:所有代幣交易皆有虧損風險,任何參考資訊均不構成投資建議。

DAG未來發展趨勢為何?

截至2025年下半年,產業展現三大趨勢:

  • 輕量級客戶端與行動端體驗升級,降低節點資源消耗(資料來源:各專案開發者路線圖,2025年第四季);
  • 整合零知識證明,提升安全性與隱私性;
  • 多鏈互操作性,促進DAG網路與主流鏈資產及工具整合。

隨著開發工具與監控系統日益成熟,DAG技術有望應用於遊戲結算、物聯網數據聚合等高並發場景。但安全性與去中心化仍將是持續關注重點。

DAG快速複習重點有哪些?

DAG以箭頭表達順序依賴且不形成循環,適合並行處理與快速確認。在區塊鏈系統中,DAG結合並行引用與共識規則提升吞吐量與終局性;典型專案有IOTA、Kaspa、Avalanche與Hedera。與鏈式架構相比,DAG於高並發場景展現更大潛力,但實作與安全分析複雜度也較高。投資或使用DAG網路時,應關注生態成熟度、升級公告與帳戶安全,並依Gate調查分階段管理風險。

FAQ

為什麼DAG結構能處理比傳統區塊鏈更多的交易?

DAG允許多筆交易平行處理,而非像傳統區塊鏈需逐一排隊。在DAG系統中,只要交易間無衝突,即可同時驗證,大幅提升吞吐量。相較之下,比特幣或以太坊每個區塊僅能處理有限數量交易,易導致擁塞。

DAG專案中的「拓撲排序」是什麼意思?

拓撲排序是DAG系統安排交易順序的方法。簡單來說,根據依賴關係將交易組織成邏輯序列,確保先發生的交易優先確認。即使並行處理,也能保證最終交易順序,避免雙重支付問題。

DAG技術面臨哪些主要挑戰?為何尚未完全取代區塊鏈?

儘管DAG效能優異,仍面臨多項挑戰:複雜的共識機制、節點同步難度,以及終局性不如傳統區塊鏈直觀。此外,DAG專案的生態成熟度與安全性驗證也落後於比特幣、以太坊等成熟公鏈。這些因素使DAG仍處於探索階段,尚未成為主流。

如何開始探索或使用DAG專案?

可先於Gate查詢支持的DAG相關代幣(如IOTA),了解市場表現與專案基本資訊。透過官方文件學習各專案運作機制,初期可用小額資金進行錢包轉帳或交易,避免盲目投入大額資金。並持續關注開發進展與社群討論,全面評估技術實際應用。

DAG系統中「孤立交易」是由什麼原因造成?對用戶有何影響?

孤立交易指無法被其他交易引用或驗證的交易,通常由網路延遲或節點故障導致。對用戶而言,可能造成確認延遲,極端狀況下甚至導致交易遺失。為降低風險,應選擇成熟穩定的DAG專案並保持良好網路連線;關鍵交易建議多次確認後再視為最終完成。

真誠點讚,手留餘香

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