Comprendre le graphe acyclique dirigé (DAG)

Un graphe acyclique dirigé (DAG) est une structure de données composée de sommets et d'arêtes, chaque arête étant dirigée d'un sommet à un autre, garantissant l'absence de cycles. Cela signifie qu'il est impossible de partir de n'importe quel sommet et de parcourir le graphe de manière à revenir au sommet de départ. Les DAG sont utilisés dans diverses applications, notamment le traitement des données, la planification et plus récemment, en tant que base de certains types de registres distribués.

Dans le contexte des registres distribués, un DAG permet à différentes parties du registre d'être mises à jour simultanément par différents participants. Il s'agit d'un départ par rapport à la technologie de la blockchain traditionnelle, où les blocs sont ajoutés séquentiellement. Dans un système basé sur un DAG, les transactions sont liées directement les unes aux autres, ce qui peut augmenter considérablement la vitesse et la capacité de mise à l'échelle du réseau.

Le Tangle d'IOTA est une implémentation spécifique d'un DAG conçu pour l'écosystème IoT. Dans le Tangle, chaque transaction confirme directement deux transactions précédentes. Cette structure contribue non seulement à la scalabilité du réseau, mais élimine également le besoin de mineurs, car l'acte de réaliser une transaction inclut la validation des transactions précédentes.

Le processus de validation dans un système DAG comme le Tangle implique de vérifier l’intégrité des deux transactions directement confirmées, ainsi que de confirmer indirectement une grande partie de l’historique du réseau. Cela crée un réseau autorégulé où plus il y a d’activité, plus le réseau devient rapide et sécurisé.

La capacité de la structure DAG à traiter les transactions en parallèle, sans nécessiter l'ajout de blocs séquentiels, est ce qui permet au Tangle d'IOTA d'atteindre une grande évolutivité et un débit élevé, le rendant bien adapté aux transactions en grand volume et de faible valeur typiques de l'IoT.

L’enchevêtrement contre la blockchain traditionnelle

La technologie blockchain traditionnelle, telle qu'utilisée dans Bitcoin et Ethereum, structure les données en blocs, chaque nouveau bloc étant lié au précédent, formant ainsi une chaîne. Cette structure nécessite que les mineurs valident et ajoutent de nouveaux blocs à la chaîne, un processus qui peut être long et énergivore, entraînant ainsi des goulots d'étranglement potentiels et des problèmes de scalabilité.

En revanche, le Tangle d'IOTA, basé sur la technologie DAG, ne classe pas les transactions en blocs ni ne nécessite de minage. Au lieu de cela, chaque transaction est ajoutée au réseau individuellement et confirme directement deux transactions précédentes. Ce mécanisme permet un traitement parallèle et réduit considérablement les temps de confirmation des transactions.

L’une des principales différences entre Tangle et les blockchains traditionnelles est la façon dont le consensus est atteint. Dans la blockchain, le consensus est généralement obtenu par le biais de mécanismes de preuve de travail (PoW) ou de preuve d’enjeu (PoS), qui peuvent être gourmands en ressources. Dans l’enchevêtrement, le consensus fait partie intégrante du processus de transaction, car chaque transaction doit en valider deux autres pour être considérée comme valide.

Cette différence dans les mécanismes de consensus a également un impact sur les frais de réseau. Les blockchains traditionnelles exigent souvent des frais de transaction pour inciter les mineurs ou les validateurs, ce qui peut devenir prohibitif pendant les périodes de pointe. La conception du Tangle lui permet de fonctionner sans frais de transaction, car les utilisateurs contribuent à la sécurité du réseau en validant d’autres transactions.

La scalabilité du Tangle par rapport aux blockchains traditionnelles est un autre avantage significatif. À mesure que plus de transactions sont ajoutées au Tangle, la capacité du réseau à traiter les transactions augmente, contrairement aux blockchains traditionnelles, qui peuvent devenir plus lentes et plus congestionnées à mesure que le volume des transactions augmente.

Comment le Tangle permet des transactions sans frais

La structure unique du Tangle, où chaque transaction confirme deux transactions précédentes, élimine le besoin de mineurs ou de validateurs dédiés. C'est une raison fondamentale pour laquelle IOTA peut faciliter les transactions sans frais. Dans les réseaux blockchain traditionnels, les frais de transaction sont utilisés pour compenser les mineurs pour la puissance de calcul qu'ils dépensent dans la validation des transactions et la sécurisation du réseau.

Dans le Tangle d'IOTA, l'acte de réaliser une transaction inclut intrinsèquement la validation de deux transactions précédentes. Cela signifie que tous les participants du réseau contribuent également à la sécurité et aux processus de validation du réseau. Par conséquent, le réseau n'a pas besoin d'offrir un incitatif séparé sous forme de frais de transaction.

L'absence de frais de transaction dans IOTA le rend particulièrement adapté à l'IoT, où les appareils ont souvent besoin d'envoyer de petites quantités de données ou de valeur. Dans de tels cas, même des frais de transaction minimes pourraient rendre le système impraticable. Les transactions sans frais permettent un grand nombre de microtransactions, une capacité critique pour l'économie de l'IoT.

La scalabilité du Tangle prend en charge davantage les transactions sans frais. À mesure que le réseau se développe et que davantage de transactions sont effectuées, la capacité du réseau à traiter les transactions augmente. Cela contraste fortement avec les blockchains traditionnelles, où le volume croissant de transactions peut entraîner des frais plus élevés et des temps de confirmation plus longs.

La conception du Tangle, avec son modèle de transaction sans frais, supporte non seulement la prolifération des microtransactions, mais encourage également le développement de nouveaux modèles économiques et d'applications au sein de l'IoT. Cela pourrait inclure des transactions de données en temps réel, des paiements transparents entre machines et une approche plus granulaire du partage et de la gestion des ressources.

Points saillants

• Un graphe acyclique dirigé (DAG) est une structure fondamentale pour le Tangle de l'IOTA, permettant à plusieurs parties du grand livre de se mettre à jour simultanément, améliorant ainsi la scalabilité et la vitesse des transactions.
• Le Tangle, l'implémentation d'une DAG par IOTA, facilite les transactions où chacune confirme directement deux transactions précédentes, contribuant à la scalabilité du réseau et éliminant le besoin de mineurs.
• Contrairement aux blockchains traditionnelles qui organisent les transactions en blocs séquentiels, la structure du Tangle permet un traitement parallèle des transactions, réduisant les temps de confirmation et améliorant le débit du réseau.
• Le consensus dans le Tangle est atteint intrinsèquement grâce au processus de transaction lui-même, contrairement aux blockchains traditionnelles qui reposent sur des mécanismes gourmands en ressources tels que la preuve de travail ou la preuve d'enjeu.
• La conception du Tangle permet des transactions sans frais, car l'acte de réaliser une transaction inclut la validation d'autres, éliminant ainsi le besoin de frais de transaction pour inciter les mineurs ou validateurs.
• L'absence de frais de transaction rend IOTA particulièrement adapté à l'IoT, permettant un grand nombre de microtransactions et soutenant de nouveaux modèles économiques et applications centrés sur l'IoT.
• À mesure que le Tangle se développe avec plus de transactions, sa capacité à traiter les transactions augmente, contrairement aux blockchains traditionnelles où un volume accru peut entraîner des frais plus élevés et des temps de confirmation plus lents.