¿Qué es un Grafo Acíclico Dirigido (DAG)?

Un grafo acíclico dirigido (DAG) es una estructura de datos de la teoría de grafos en la que los nodos están conectados por aristas direccionales que nunca regresan a un nodo anterior. En el ámbito de las criptomonedas, el DAG sustituye la cadena lineal de bloques por una red interconectada de transacciones, donde cada nueva transacción valida dos o más transacciones anteriores.

DAG no es un tipo de blockchain. Tanto blockchain como DAG son tipos de tecnología de ledger distribuido (DLT), pero utilizan estructuras de datos diferentes para registrar y validar transacciones. Ambos comparten el objetivo de la descentralización: eliminar la necesidad de una autoridad central para verificar y registrar transferencias de valor.

Si Blockchain es una única vía de ferrocarril donde los trenes deben seguirse unos a otros en secuencia, la tecnología DAG se parece más a una red de carreteras de una ciudad donde múltiples vehículos viajan por diferentes rutas simultáneamente, y el sistema general se mueve más rápido a medida que se unen más participantes. Si te encontraste con este término en un Whitepaper de Criptomoneda, esta guía explica qué significa, cómo se diferencia de Blockchain arquitectónicamente, qué proyectos la utilizan y cuáles son sus ventajas y limitaciones reales.

Clarificación: DAG y blockchain son tipos equivalentes de tecnología de ledger distribuido. DAG no es una subcategoría ni una evolución de blockchain. Resuelven el mismo problema mediante diseños estructuralmente diferentes.

DAG vs. Blockchain: Entendiendo la diferencia

Blockchain y DAG resuelven el mismo problema fundamental en la tecnología de ledger distribuido, pero utilizan enfoques estructuralmente diferentes. Blockchain registra las transacciones en una cadena lineal de bloques validados secuencialmente, mientras que el DAG las registra como una red interconectada de nodos de transacciones en la que cada nueva transacción valida directamente las anteriores.

Una Blockchain agrupa transacciones individuales en bloques, y luego enlaza esos bloques cronológicamente. Validar un nuevo bloque requiere que los mineros ejecuten Proof of Work (PoW), lo que implica que ordenadores especializados gastan una energía computacional significativa para resolver acertijos matemáticos, o que los validadores apuesten capital bajo Proof of Stake (PoS). Con alta carga, esta arquitectura secuencial crea un cuello de botella: las transacciones se ponen en cola para su inclusión en el bloque, las comisiones aumentan a medida que los usuarios hacen una oferta por prioridad, y el rendimiento alcanza un límite determinado por el tamaño y el tiempo del bloque. Las comisiones de gas de Ethereum son el ejemplo más común de este mercado de comisiones bajo congestión.

El Trilema Blockchain, un marco ampliamente utilizado popularizado por Vitalik Buterin, describe el desafío de ingeniería de lograr descentralización y seguridad junto con escalabilidad en una red distribuida. Las blockchains tradicionales como Bitcoin y Ethereum antes de la Fusión priorizan la descentralización y la seguridad, aceptando la escalabilidad limitada como contrapartida. La arquitectura de DAG está diseñada para abordar directamente esa restricción de escalabilidad, aunque introduce sus propias contrapartidas que se cubrirán más adelante en este artículo.

Bitcoin es completamente anterior a las redes de criptomoneda basadas en DAG. El diseño de Bitcoin de 2008 utilizó una blockchain lineal para resolver el problema del doble gasto, y cambiarla a DAG requeriría un rediseño fundamental del protocolo desde cero, no una actualización incremental. La filosofía de diseño conservadora de Bitcoin también prioriza la seguridad y la descentralización sobre la experimentación de rendimiento, lo que significa que las arquitecturas basadas en DAG se construyeron específicamente como proyectos separados en lugar de evolucionar a partir de Bitcoin.

Ninguna arquitectura es universalmente superior. Blockchain prioriza la seguridad probada en batalla y un ecosistema de contratos inteligentes maduro; DAG, en teoría, prioriza el rendimiento y las transacciones sin comisiones para casos de uso de alta frecuencia y bajo valor. La arquitectura adecuada depende de los requisitos específicos de la aplicación.

Los pilares fundamentales: una breve introducción a la teoría de grafos

Un grafo, en matemáticas y ciencias de la computación, es un conjunto de nodos (también llamados vértices) conectados por aristas. Antes de entender qué hace específico a un DAG, los tres componentes de su nombre deben entenderse por separado. Formalmente, un DAG se define como G = (V, E), donde V es un conjunto de vértices y E es un conjunto de aristas dirigidas tales que ninguna secuencia de aristas forma un ciclo. En términos sencillos: una colección de puntos de datos, conectados por enlaces unidireccionales, sin ningún camino que retroceda a su punto de partida.

La palabra "dirigido" significa que cada arco tiene una orientación específica. Si un arco va de un nodo A a un nodo B, eso no significa que haya un arco de B de vuelta a A. La palabra "acíclico" significa que puedes seguir los arcos en la dirección indicada hacia adelante tanto como quieras y nunca regresar a un nodo que ya hayas visitado. Un árbol genealógico ilustra ambas propiedades de forma natural: los padres apuntan a los hijos (dirigido), y no puedes ser tu propio antepasado (acíclico). Sigue cualquier camino hacia adelante a través de las generaciones y nunca volverás al punto de partida.

La diferencia entre un grafo simple y un DAG se reduce a dos restricciones. Cualquier conjunto de nodos conectados por aristas es un grafo. Un DAG es un tipo específico de grafo donde las aristas tienen direccionalidad y donde ninguna secuencia de aristas dirigidas forma un ciclo. En una red DAG de criptomoneda, los ciclos crearían una paradoja lógica: la Transacción A valida la Transacción B, la cual valida la Transacción A, haciendo imposible establecer cuál vino primero o si alguna de ellas es válida. La restricción acíclica preserva el orden causal y evita esa dependencia circular.

Es necesaria una aclaración antes de continuar. La palabra «nodo» tiene dos significados en el ámbito de las criptomonedas. En este artículo, «nodo» se refiere a una transacción en la estructura de grafos. Un nodo de red, por el contrario, es un ordenador que participa en el protocolo. Cuando ambos sentidos aparezcan en el mismo contexto, la distinción se hará explícita.

¿Cómo funciona un DAG?

Una red de criptomonedas basada en DAG procesa transacciones a través de una red auto-reforzada: cada transacción nueva debe validar las anteriores antes de que la red la acepte, lo que significa que cada participante contribuye directamente a la confirmación en lugar de esperar a que una clase separada de mineros o validadores la realicen. Piensa en ello como un nuevo empleado que debe revisar y aprobar dos trabajos previos antes de que su propia entrega sea aceptada en el sistema. Cuantos más empleados se unan y revisen trabajos anteriores, más rápido se despejará el retraso.

Así es como una transacción avanza por una red DAG:

1. Se crea una nueva transacción como un nodo. El remitente genera una transacción, que entra en el DAG como un nuevo nodo en la estructura del gráfico, a la espera de ser conectada a nodos anteriores.
2. La nueva transacción selecciona y valida dos o más transacciones anteriores. Mediante un algoritmo de selección, la nueva transacción hace referencia a transacciones anteriores no confirmadas y confirma su legitimidad antes de que la red acepte la nueva. En el Tangle de IOTA, este proceso se denomina selección de puntas (tip selection) y utiliza un recorrido aleatorio ponderado para elegir a qué transacciones anteriores hacer referencia.
3. Las transacciones anteriores seleccionadas ganan peso de confirmación. Cada transacción anterior tiene ahora una transacción posterior más que hace referencia a ella. Cuantas más transacciones posteriores hagan referencia a una anterior, mayor será su peso de confirmación y más confirmada estará.
4. La propia nueva transacción espera la confirmación. Se mantiene como una punta no confirmada en el DAG hasta que las transacciones posteriores la validen a su vez. La finalidad es probabilística y se profundiza con el tiempo en lugar de producirse en un solo instante.
5. A medida que crece la actividad de la red, aumenta el rendimiento. Cuantas más transacciones entran en la red, más validadores existen para confirmar las transacciones anteriores. La congestión en un DAG funciona de forma opuesta a la congestión de la Blockchain: un mayor volumen acelera la confirmación en lugar de ralentizarla.

[DIAGRAMA: Estructura de nodos y aristas de DAG que muestra 7 nodos de transacción (círculos) conectados por flechas direccionales, donde cada nueva transacción apunta hacia atrás a dos nodos anteriores. La estructura se extiende hacia afuera en un patrón de red de izquierda a derecha, sin formar nunca bucles. Panel de contraste que muestra una blockchain lineal con bloques secuenciales en una cadena. Texto alternativo: "Diagrama que muestra una red de criptomonedas de Grafo Acíclico Dirigido (DAG) con nodos de transacción conectados por aristas direccionales sin ciclos, contrastada con una estructura de cadena de blockchain lineal."]

Las nuevas transacciones eligen qué transacciones anteriores validar utilizando un algoritmo de selección. En el Tangle de IOTA, el algoritmo de selección de puntas asegura que las transacciones antiguas no confirmadas no permanezcan sin validar de forma permanente, distribuyendo el trabajo de confirmación a lo largo de todo el grafo en lugar de concentrarlo en la punta.

Una transacción no alcanza la finalidad instantánea en un DAG. Se confirma progresivamente a medida que más transacciones posteriores la referencian, y las transacciones con un alto nivel de confirmación se consideran inmutables en la práctica. Esta finalidad probabilística difiere de la finalidad basada en bloques de Blockchain, pero logra el mismo resultado funcional con una actividad de red suficiente.

Entonces, si no hay bloques ni mineros, ¿cómo llega a un acuerdo una red DAG sobre qué transacciones son válidas?

Cómo logra el consenso DAG

El consenso en una red distribuida significa que todos los participantes se ponen de acuerdo sobre qué transacciones son válidas y en qué orden, sin depender de una autoridad central que actúe como árbitro. Las redes DAG sí cuentan con mecanismos de consenso; son estructuralmente diferentes del consenso basado en bloques, no inexistentes.

El consenso DAG funciona a través de la validación acumulativa. Cada nueva transacción valida las anteriores, de modo que el estado confirmado del libro mayor surge del peso acumulado de las referencias mutuas, en lugar de una única cadena autoritativa. Tres protocolos principales implementan este principio de distintas maneras.

["IOTA Tangle: Selección de puntas combinada con peso de confirmación. Las nuevas transacciones utilizan un paseo aleatorio ponderado para seleccionar transacciones previas no confirmadas para validar, y la confirmación de una transacción se profundiza a medida que más transacciones posteriores la referencian.","Hedera Hashgraph: Protocolo gossip-about-gossip combinado con votación virtual. Los nodos comparten no solo transacciones, sino también registros de la información que han compartido, construyendo un DAG de eventos de comunicación. La votación virtual sobre este DAG de eventos determina el orden de consenso sin requerir mensajes de votación explícitos.","Fantom Lachesis: Tolerancia asíncrona a fallos bizantinos (aBFT) mediante ordenación DAG. Lachesis construye un DAG de bloques de eventos, los ordena asíncronamente y finaliza las transacciones en la Mainnet de Opera sin esperar un tiempo de bloque fijo."]

Criptomonedas DAG: implementaciones en el mundo real

Varios proyectos de criptomoneda utilizan DAG como su estructura de datos principal o capa de consenso. Las cinco implementaciones más destacadas demuestran cómo diferentes equipos de diseño han aplicado el mismo concepto fundamental de formas arquitectónicamente distintas.

IOTA y la Tangle

IOTA es un ledger distribuido basado en DAG diseñado para casos de uso del Internet de las cosas (IoT) y pagos entre máquinas. Su implementación de DAG, llamada Tangle, requiere que cada transacción valide exactamente dos transacciones previas antes de que la red la acepte. Este requisito de validación, combinado con la ausencia de mineros a los que compensar, produce el modelo de transacciones sin comisiones de IOTA. Las nuevas transacciones eligen qué transacciones previas validar mediante el algoritmo de selección de puntas, un recorrido aleatorio ponderado a través de las puntas no confirmadas del Tangle. Originalmente, IOTA utilizaba un nodo Coordinador centralizado para evitar ataques durante la fase inicial de baja actividad de la red, un compromiso de seguridad conocido que la Fundación IOTA ha estado trabajando para eliminar como parte de su hoja de ruta de descentralización IOTA 2.0. La arquitectura fundamental se describe en el IOTA Tangle Whitepaper de Serguei Popov.

Hedera Hashgraph

Hedera Hashgraph toma una ruta arquitectónica diferente a la de IOTA. En lugar de construir un DAG de transacciones directamente, Hedera utiliza el consenso hashgraph para construir un DAG de eventos de comunicación. Los nodos comparten historiales de transacciones y registros de lo que han compartido (el protocolo gossip-about-gossip), y la votación virtual sobre este DAG de eventos determina el orden de las transacciones sin mensajes de voto explícitos. Hedera afirma un rendimiento que supera las 10 000 transacciones por segundo (TPS) en condiciones de prueba, con bajas comisiones y finalidad en segundos. La red opera bajo un consejo rector de miembros empresariales y no es de código abierto, lo que representa un compromiso de descentralización a cambio de estabilidad de gobernanza. Consulte la documentación de consenso de Hedera Hashgraph) para la descripción completa del protocolo.

Nano

El enfoque de Nano es estructuralmente distinto tanto de IOTA como de Hedera. Utiliza una estructura block-lattice, una variante de DAG en la que cada cuenta mantiene su propia cadena de bloques y las cuentas están vinculadas entre sí en una estructura DAG. Este diseño genera transacciones sin comisiones y casi instantáneas sin necesidad de mineros ni validadores. Nano se conocía anteriormente como RaiBlocks. La arquitectura se describe en el Whitepaper de Nano.

Fantom y Lachesis

Fantom utiliza su Mecanismo de Consenso Lachesis, un protocolo basado en DAG que opera en la capa de consenso en lugar de en la capa de registro de transacciones como en el Tangle de IOTA. Lachesis ordena los eventos de forma asíncrona a través de una estructura DAG antes de finalizarlos en la Mainnet de Opera, logrando una finalidad casi instantánea y permitiendo contratos inteligentes compatibles con la EVM (Máquina Virtual Ethereum). La arquitectura se describe en la documentación del Mecanismo de Consenso Lachesis de Fantom.

Avalanche

Avalanche utiliza un protocolo de consenso basado en DAG específicamente en su X-Chain (cadena de intercambio), logrando un alto rendimiento y una finalidad de menos de un segundo para las transferencias de activos. Avalanche utiliza DAG únicamente en su X-Chain, no en todas sus cadenas. La C-Chain es compatible con EVM y admite contratos inteligentes mediante una estructura de cadena lineal. Consulta la documentación de la X-Chain DAG de Avalanche para obtener detalles sobre el protocolo.

Soporte de contratos inteligentes en plataformas DAG

Algunas plataformas basadas en DAG admiten contratos inteligentes, pero su soporte varía significativamente entre implementaciones y, en general, se queda atrás en madurez respecto al ecosistema de Ethereum. Los contratos inteligentes son programas autoejecutables desplegados en una red distribuida que se ejecutan automáticamente cuando se cumplen condiciones predeterminadas.

La mainnet Opera de Fantom es compatible con EVM, lo que significa que ejecuta el mismo código de contrato inteligente que Ethereum. La C-Chain de Avalanche también es compatible con EVM y soporta un entorno de contrato inteligente completo, aunque solo la X-Chain utiliza consenso basado en DAG. IOTA soporta contratos inteligentes a través de una capa separada del IOTA Smart Contracts Protocol, en lugar de nativamente dentro de la Tangle base. Hedera soporta contratos inteligentes a través de su Hedera Smart Contract Service, que es compatible con EVM. En todas estas implementaciones, los ecosistemas de contrato inteligente son menos maduros que los de Ethereum, con comunidades de desarrolladores más pequeñas, menos protocolos auditados y una infraestructura de finanzas descentralizadas (DeFi) menos descentralizada en producción.

Ventajas de DAG

El diseño arquitectónico de DAG produce varias ventajas operativas sobre la blockchain tradicional, aunque estas ventajas conllevan compensaciones reales que se cubren en la siguiente sección.

Escalabilidad teórica. El rendimiento de DAG aumenta a medida que crece la actividad de la red: más transacciones significan más validadores, lo que se traduce en confirmaciones más rápidas. Esto es lo inverso a la congestión de las blockchains, donde la alta demanda ralentiza la red y aumenta las comisiones. Abordar el vértice de escalabilidad del Trilema Blockchain es la motivación arquitectónica central del diseño de DAG.

• Transacciones sin comisiones o con comisiones mínimas. Las redes DAG no tienen un mercado de comisiones por transacción porque no hay mineros ni validadores de bloques a quienes compensar. El Tangle de IOTA es el principal ejemplo en producción de este modelo. Tenga en cuenta que el dispositivo que envía la transacción aún requiere recursos computacionales; "sin comisiones" se refiere a la ausencia de una tarifa de red, no a la ausencia de cualquier coste.

• Procesamiento de transacciones en paralelo. Se validan varias transacciones de forma simultánea en toda la red DAG, en lugar de esperar a la inclusión secuencial en bloques. Este procesamiento en paralelo contribuye a un rendimiento efectivo más rápido en condiciones de alta actividad en comparación con la validación secuencial de cadena única.

• Eficiencia energética. Las redes DAG no requieren minería de Proof of Work (prueba de trabajo), eliminando la resolución de complejos problemas computacionales de alto consumo energético de los que dependen las blockchains de tipo Bitcoin. El trabajo de validación se distribuye entre los emisores de las transacciones en lugar de concentrarse en hardware de minería especializado.

• Viabilidad de las microtransacciones. El modelo sin comisiones hace que las transacciones de alta frecuencia y bajo valor sean económicamente viables. Esta es la propiedad arquitectónica que convierte a DAG en un candidato para aplicaciones de pago del Internet de las cosas (IoT) y de máquina a máquina (M2M), donde las comisiones por transacción superarían el propio valor de la transacción.

Limitaciones y riesgos de DAG

Las ventajas de los DAG son arquitectónicamente reales, y también lo son sus limitaciones. Comprender ambas es necesario para evaluar si las afirmaciones técnicas de un proyecto basado en DAG son creíbles.

El doble gasto es el intento de gastar la misma unidad de criptomoneda dos veces antes de que se confirme la primera transacción. Blockchain evita esto al hacer que la cadena secuencial sea matemáticamente costosa de reescribir; un atacante necesitaría controlar más del 50 % del poder de minería de la red para ejecutar una reescritura. El DAG previene el doble gasto a través de la red de validaciones mutuas: una transacción que entre en conflicto con una transacción previa ya validada no será referenciada por las transacciones posteriores, rechazando de manera efectiva la rama inválida del gráfico confirmado. Sin embargo, este mecanismo de protección tiene una debilidad estructural que conecta directamente con la primera limitación que se detalla a continuación.

• Vulnerabilidad de seguridad bajo bajo volumen de transacciones. Cuando una red DAG tiene pocos usuarios activos, el peso de confirmación a lo largo del gráfico es escaso. Un atacante puede enviar más fácilmente transacciones conflictivas que superen el peso de confirmación legítimo y sean aceptadas en el gráfico. Esta es la inversa estructural de la ventaja de escalabilidad de las DAG: la misma propiedad que hace que una DAG sea más rápida bajo una alta actividad la debilita bajo una baja actividad.

• Inmadurez de los contratos inteligentes. La mayoría de las implementaciones puras de DAG tienen ecosistemas de contratos inteligentes menos desarrollados que Ethereum. Esto limita el potencial de desarrollo de aplicaciones descentralizadas (dApp) y la infraestructura de DeFi en las plataformas nativas de DAG. Los detalles de cada plataforma se cubren en la sección de Soporte de contratos inteligentes anterior.

• Compromisos de centralización en redes en etapas tempranas. IOTA utilizó originalmente un nodo Coordinador centralizado para prevenir ataques antes de que su actividad de red fuera suficiente para proporcionar un peso de confirmación adecuado de forma independiente. Hedera Hashgraph opera bajo un consejo de gobierno compuesto por miembros empresariales. Las redes DAG en etapas iniciales a menudo han requerido medidas de centralización temporales o estructurales para garantizar la seguridad antes de que la descentralización total fuera alcanzable.

No probado a escala. Las ventajas de rendimiento de DAG son en gran medida teóricas o se han demostrado solo en condiciones de prueba controladas. Los datos de rendimiento en producción a largo plazo son limitados en comparación con el historial de Bitcoin de más de 15 años y las pruebas de estrés de Ethereum de varios años bajo carga real de DeFi.

• Herramientas de desarrollo limitadas y madurez del ecosistema. La mayoría de las plataformas DAG carecen de la amplitud de herramientas para desarrolladores, bibliotecas auditadas e infraestructura probada en entornos de producción que el ecosistema de Ethereum ha acumulado a lo largo de los años. Los desarrolladores que crean sobre plataformas DAG cuentan con menos implementaciones de referencia, una base de talento más reducida y menos código probado por la comunidad de donde extraer recursos.

Seguridad en DAG: El ataque del 34 % y los riesgos de baja actividad

Las redes DAG se enfrentan a un riesgo de seguridad específico que se vuelve más grave cuando la red tiene pocos usuarios activos, y comprender este riesgo explica por qué algunas implementaciones de DAG hicieron concesiones de centralización que, de lo contrario, parecerían contradecir sus objetivos de descentralización.

El ataque del 34% es el equivalente funcional en DAG del 51% ataque de la Blockchain, aunque el umbral específico varía según el protocolo y no debe tratarse como una constante universal. En una red DAG, un adversario que controle una parte suficiente de la actividad de transacciones de la red puede intentar producir transacciones contradictorias que superen el peso de confirmación legítimo del grafo. Dado que la confirmación en DAG depende de las referencias de transacciones acumuladas en lugar del trabajo computacional o del capital en stake, un atacante con recursos suficientes en una red de baja actividad tiene una influencia proporcionalmente mayor sobre qué ramas de transacciones acumulan peso. El umbral de ataque varía según el diseño del protocolo y el nivel de actividad de la red.

El nodo Coordinador original de IOTA fue una respuesta directa a esta vulnerabilidad. El Coordinador actuaba como un punto de control centralizado que impedía que se confirmaran ramas no válidas durante el periodo en que el Tangle no tenía suficiente volumen de transacciones orgánicas para protegerse por sí mismo. IOTA ha revelado esto como un compromiso de centralización conocido y ha estado trabajando para eliminarlo en IOTA 2.0. El consejo de gobierno de Hedera representa una forma diferente del mismo compromiso: estabilidad en la gobernanza y garantía de seguridad a cambio de una menor descentralización. Los modelos de seguridad de los DAG, como categoría, aún están madurando en comparación con la trayectoria consolidada de Bitcoin, que abarca más de 15 años de condiciones de producción adversas.

Aplicaciones Prácticas de la Tecnología DAG

La arquitectura sin comisiones de DAG y su rendimiento teóricamente ilimitado la hacen estructuralmente adecuada para aplicaciones donde las comisiones por transacción de Blockchain harían que la economía fuera inviable. Destacan dos categorías: el IoT y las redes de pago entre máquinas, y los sistemas de Liquidación de alto rendimiento donde se requieren transferencias de microvalor sin comisiones a escala.

DAG y el Internet de las cosas (IoT)

El Internet de las cosas (IoT) se refiere a los miles de millones de dispositivos físicos en red que se comunican y transaccionan datos y valor de forma autónoma, desde electrodomésticos inteligentes hasta sensores industriales y vehículos conectados. Estos dispositivos necesitan cada vez más realizar pagos entre sí o a proveedores de servicios, con importes tan pequeños y tan frecuentes que cualquier comisión por transacción hace que la economía no sea viable.

Imagina tu vehículo autónomo acercándose a un punto de peaje en la autopista y liquidando el cargo automáticamente, sin requerir autorización humana y sin que una Tarifa de Gas consuma más valor que el propio peaje. El modelo sin comisiones de DAG hace que esta liquidación sea económicamente viable a escala de miles de millones de transacciones, donde las tarifas de Blockchain harían que todo el caso de uso fuera poco práctico.

Un contador de electricidad inteligente puede realizar la liquidación de los pagos por el consumo de energía entre un hogar y un proveedor energético cada 15 minutos, en cantidades demasiado pequeñas como para que cualquier comisión de transacción de Blockchain resulte proporcionada. La arquitectura de DAG elimina esa barrera de las comisiones, lo que permite una liquidación granular en tiempo real que, de otro modo, requeriría agrupar las transacciones para que las comisiones merecieran la pena.

En una cadena de suministro de fabricación, los sensores industriales compran lecturas de datos entre sí en un mercado de datos máquina a máquina (M2M), donde cada paquete de datos tiene un valor micro-monetario. Una Tarifa de Gas de Blockchain haría que cada compra de paquete no fuera económica; la arquitectura sin comisiones de DAG elimina esa restricción y habilita un mercado genuino para datos generados por máquinas a microescala.

DAG en los libros blancos de criptomonedas: una guía para el lector

Un Whitepaper de criptomoneda es un documento técnico publicado por el equipo fundador de un proyecto que describe su arquitectura y Mecanismo de Consenso, junto con su tokenomics y propuesta de valor. La tradición fue establecida por el documento de Satoshi Nakamoto de 2008 Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System, el documento seudónimo que introdujo la estructura de datos de Blockchain y el género de forma simultánea. El término «Whitepaper» se utiliza de forma flexible en el ámbito de las criptomonedas: algunos documentos son informes técnicos matemáticamente rigurosos; otros son materiales de marketing que adoptan la etiqueta de Whitepaper para proyectar credibilidad. Calibre sus expectativas en consecuencia al leer el Whitepaper de cualquier proyecto DAG.

La arquitectura DAG suele aparecer en la sección de "Arquitectura" o "Diseño Técnico" de un Whitepaper. Los proyectos que utilizan DAG describen su estructura utilizando notación de teoría de grafos, a menudo incluyen un diagrama de topología DAG que muestra nodos y aristas direccionales, y luego explican el Mecanismo de Consenso implementado sobre esa estructura. Cuando encuentre terminología DAG en un Whitepaper, el siguiente glosario cubre los términos que verá con más frecuencia.

Terminología común de whitepaper de DAG:

• Topología DAG: la disposición estructural de los nodos y los bordes direccionales en la implementación específica de DAG
• Gráfico de transacciones acíclico: un término alternativo para DAG utilizado en algunos Whitepaper
• Tangle: la implementación específica de DAG de IOTA, donde cada transacción valida dos transacciones anteriores
• Consenso basado en DAG: consenso logrado a través de la estructura DAG en lugar de a través de bloques secuenciales
• Gráfico dirigido: un gráfico donde los bordes tienen orientación direccional; un DAG es un gráfico dirigido con la restricción acíclica adicional
• Vértice: el término de la teoría de grafos para el nodo; se utiliza indistintamente en las descripciones formales de los Whitepaper
• Selección de propina (Tip selection): el algoritmo para elegir qué transacciones anteriores no confirmadas validará una nueva transacción

Tres whitepapers sobre DAG son dignos de mención como puntos de referencia. El IOTA Tangle Whitepaper de Serguei Popov, titulado formalmente "The Tangle", describe las propiedades matemáticas de la estructura DAG de IOTA, incluyendo el algoritmo de selección de puntas y el modelo de confirmación probabilístico. La documentación de consenso de Hedera Hashgraph cubre el protocolo de retransmisión de información (gossip-about-gossip) y el mecanismo de votación virtual en detalle técnico. La documentación de Fantom Foundation describe la arquitectura de consenso Lachesis aBFT y su relación con el ordenamiento de eventos DAG.

Cuando abra el whitepaper de un proyecto DAG, revise estos cinco elementos en la sección de Arquitectura.

1. Tipo de topología DAG. ¿Especifica el libro blanco (whitepaper) si el DAG se utiliza en la capa de transacciones (como el Tangle de IOTA, donde cada transacción es un nodo) o en la capa de consenso (como Lachesis de Fantom, donde los eventos se ordenan mediante DAG antes de la finalización)? Estas son implementaciones arquitectónicamente diferentes con distintas propiedades de seguridad y escalabilidad.
2. Mecanismo de Consenso. ¿Cómo llega la red a un acuerdo sobre el estado válido del libro mayor? Busque mecanismos específicos: selección de extremos (tip selection), gossip-about-gossip, aBFT, votación virtual. Un libro blanco que describa el consenso únicamente como "las transacciones validan transacciones" sin nombrar el mecanismo está omitiendo detalles técnicos sustanciales.
3. Modelo de seguridad. ¿Cómo evita la red los ataques cuando el volumen de transacciones es bajo? ¿Cuál es el umbral de ataque y reconoce el libro blanco que dicho umbral varía según el nivel de actividad de la red? Los Whitepaper que omiten el debate sobre la seguridad en actividades bajas están dejando fuera una vulnerabilidad estructural conocida.
4. Diseño de descentralización. ¿Existen nodos coordinadores, consejos de gobierno u otras medidas de centralización? Si es así, ¿cuál es la ruta declarada para eliminarlos? Tanto IOTA como Hedera han tenido que hacer concesiones en cuanto a la centralización; un libro blanco creíble reconoce esto en lugar de afirmar una descentralización total.
5. Reivindicaciones de rendimiento con metodología. ¿Incluyen las cifras de TPS las condiciones de prueba y el tamaño de la red? Las afirmaciones de TPS no cualificadas y sin contexto, como "rendimiento ilimitado" sin un modelo o "10.000 TPS" sin una descripción de la prueba, deben tratarse con escepticismo.

Estos cinco elementos le proporcionan un marco para evaluar si las afirmaciones del Whitepaper de un DAG son creíbles y si la arquitectura es una contribución novedosa o una implementación estándar de patrones conocidos.

Preguntas Frecuentes sobre DAG

¿Es DAG un tipo de Blockchain?

No. El DAG y el blockchain son tipos de tecnología de ledger distribuido (DLT), pero utilizan estructuras de datos fundamentalmente diferentes. Blockchain registra las transacciones en bloques secuenciales vinculados en una cadena; el DAG las registra como una red interconectada de nodos de transacciones donde cada nueva transacción valida las anteriores. Ninguno es una subcategoría del otro.

¿Cómo logra el DAG el consenso?

Las redes DAG logran consenso mediante la validación acumulativa de transacciones en lugar de la creación secuencial de bloques. Cada nueva transacción valida las anteriores, construyendo una red de confirmaciones mutuas; cuanto más transacciones posteriores hagan referencia a una anterior, más confirmación adquiere. El mecanismo específico varía según el protocolo: el Tangle de IOTA utiliza la selección de puntas (tip selection) y el peso de confirmación (confirmation weight), Hedera Hashgraph utiliza gossip-about-gossip combinado con votación virtual, y Lachesis de Fantom utiliza tolerancia asíncrona a fallos bizantinos (aBFT) mediante el ordenamiento de eventos DAG.

¿Es DAG mejor que blockchain?

Ninguno es universalmente mejor; representan diferentes compensaciones arquitectónicas adecuadas para distintos casos de uso. El DAG teóricamente ofrece un mayor rendimiento, transacciones sin comisiones y mejor escalabilidad para aplicaciones de alta frecuencia y bajo valor, como los pagos del Internet de las Cosas (IoT); Blockchain ofrece una seguridad más probada, un ecosistema de Contratos inteligentes más maduro y un historial más largo en entornos de producción. La arquitectura adecuada depende de los requisitos específicos de la aplicación.

¿Cuáles son las principales desventajas del DAG?

Las principales limitaciones de DAG incluyen la vulnerabilidad de seguridad ante un bajo volumen de transacciones, donde el escaso peso de las confirmaciones hace que la red sea más susceptible a ataques coordinados. DAG también cuenta con un soporte de contratos inteligentes menos maduro que Ethereum en la mayoría de las implementaciones, y varias redes DAG destacadas han aceptado compromisos de centralización por motivos de seguridad, incluyendo el histórico nodo Coordinador de IOTA y el modelo de consejo de gobierno de Hedera. Las ventajas de rendimiento de DAG siguen siendo mayoritariamente teóricas, con datos empíricos de producción limitados en comparación con la trayectoria de más de una década de la blockchain.

¿Qué criptomonedas utilizan DAG?

Las cinco implementaciones de criptomonedas basadas en DAG más destacadas son IOTA (la Tangle, centrada en IoT y sin comisiones), Hedera Hashgraph (consenso hashgraph de grado empresarial), Nano (estructura block-lattice, pagos instantáneos sin comisiones, anteriormente RaiBlocks), Fantom (capa de consenso DAG Lachesis, contratos inteligentes compatibles con EVM) y Avalanche (X-Chain basada en DAG para intercambio de activos de alta capacidad).

¿Qué es un DAG en un whitepaper de criptomonedas?

Cuando el Whitepaper de una criptomoneda describe su arquitectura como basada en DAG, significa que el proyecto registra u ordena las transacciones utilizando una estructura de grafo similar a una red en lugar de una cadena lineal de bloques. La arquitectura DAG suele describirse en la sección de "Arquitectura" o "Diseño técnico" de un Whitepaper, utilizando terminología como "topología DAG", "grafo de transacciones acíclico", "Tangle", "selección de extremos" o "consenso basado en DAG".

Puntos clave

• Un Grafo Dirigido Acíclico (DAG) es una estructura de datos de la teoría de grafos en la que los nodos de transacción están conectados por aristas direccionales que nunca retroceden, creando un ledger en forma de red en lugar de una cadena lineal.
• El DAG no es un tipo de blockchain. Ambos son tipos de tecnología de ledger distribuido (DLT); utilizan diferentes estructuras de datos para resolver el mismo problema del registro de transacciones descentralizado.
• La principal ventaja arquitectónica del DAG es su rendimiento teóricamente autoescalable: un mayor volumen de transacciones acelera la confirmación en lugar de ralentizarla, sin necesidad de un mercado de comisiones de transacción para compensar a los mineros.
• Las principales limitaciones del DAG son la vulnerabilidad de seguridad con poca actividad en la red, un soporte para contratos inteligentes menos maduro que Ethereum, compromisos de centralización en algunas implementaciones en fase inicial y una madurez limitada del ecosistema de desarrolladores en comparación con las plataformas blockchain establecidas.
• Las cinco implementaciones de criptomonedas basadas en DAG más destacadas son IOTA (the Tangle), Hedera Hashgraph, Nano, Fantom (Lachesis) y la X-Chain de Avalanche.
• Al evaluar el whitepaper de un proyecto DAG, compruebe cinco aspectos: el tipo de topología DAG, el mecanismo de consenso, el modelo de seguridad con poca actividad, el diseño de descentralización y si las afirmaciones sobre el rendimiento de TPS incluyen la metodología de prueba.

Los whitepapers principales de IOTA, Hedera Hashgraph y Fantom se enlazan en este artículo para un estudio técnico más profundo.

Este artículo tiene únicamente fines educativos e informativos. Nada de lo dispuesto en este artículo constituye asesoramiento en materia de inversión, asesoramiento financiero ni una recomendación para comprar, vender o mantener ninguna criptomoneda. Las inversiones en criptomonedas conllevan un riesgo significativo, incluido el riesgo de pérdida total. Realice su propia investigación y consulte a un asesor financiero cualificado antes de tomar decisiones de inversión.