什麼是有向無環圖（DAG）？

有向無環圖（DAG）在加密貨幣與分散式帳本領域是一項關鍵技術創新。自區塊鏈技術問世以來，金融科技持續演進，不斷推出突破傳統體系限制的創新方案。DAG技術正成為產業變革的核心動力，為去中心化網路的資料結構與交易處理帶來全新方向。

簡要說明

DAG技術相較於傳統區塊鏈系統，具備諸多核心優勢。首先，DAG取消區塊產生及挖礦流程，實現更高的交易速度與可擴展性。其以節點相互連結組成交易網絡，非線性區塊，大幅提升運作效率並降低能耗。和高交易手續費的區塊鏈不同，DAG通常擁有極低甚至零交易費，特別適合微支付應用。不過DAG並非完全取代區塊鏈，而是針對特定專案需求提供另類解決方案。儘管DAG展現出明顯優勢，仍面臨中心化風險等挑戰，以及在大規模應用時能否完全替代區塊鏈的疑慮。

DAG與區塊鏈技術對比

要理解DAG，首先須了解它是部分加密貨幣採用的資料建模與結構化工具，用以取代傳統區塊鏈架構。加密貨幣社群經常討論DAG作為區塊鏈的潛在替代方案，部分專家認為其可解決區塊鏈的限制。然而，隨著技術演進，區塊鏈仍於產業中維持主導地位。

DAG架構以圓點和線條構成。每個圓點（頂點）代表需加入網路的個別活動或交易，線條（邊）則標示交易的確認順序。其核心特徵為線條的單向性——僅朝一方向流動。這賦予「有向」的意涵，而「無環」則指頂點不會形成迴圈，避免循環依賴。

這種獨特資料架構於資料建模極為實用，使用者可直觀分析多變數關聯。研究者能洞察變數間交互影響，在加密貨幣應用中，DAG促進分散式網路共識。其一大優勢為交易無須聚合至區塊，而可層層疊加，顯著提升交易速度。

DAG與區塊鏈有何不同？

想真正理解DAG，必須剖析其與區塊鏈的差異。兩者雖同為加密貨幣基礎架構，結構方式卻迥異：DAG不產生區塊，而是在前序交易上直接建立新交易，構成分層結構，與區塊鏈的區塊式組織截然不同。

兩者視覺結構也明顯區隔。區塊鏈係由連續區塊串連成鏈型結構；DAG則由圓點（頂點）與線條（邊）組成，呈現圖狀，與區塊鏈視覺上大異其趣。這種根本結構差異，決定了各自的交易處理、共識機制及網路擴展方式。

DAG技術運作方式

DAG運作原理依賴其核心結構與交易驗證流程。系統以圓點（頂點）和線條（邊）組成，每個頂點代表一筆交易，交易於網路中層層疊加。

當使用者發起交易時，必須先確認其他使用者提交的前序交易，這些即為「tips」，即待確認交易。使用者需先驗證這些tips，驗證完畢後，其交易成為新tip，進入等待狀態，直至下一位使用者確認並提交新交易。如此循環，社群成員不斷疊加交易層，系統自然擴展。

DAG設有嚴謹的防雙重支付機制。節點於確認較早交易時，會回溯完整交易路徑至創世交易，確保帳戶餘額充足且所有交易均為有效。若使用者於無效路徑上疊加交易，網路將忽略其交易。即便交易本身合法，若因路徑中有詐騙交易導致餘額驗證失敗，同樣會被拒絕。此激勵機制促使使用者審慎驗證交易，維護網路安全。

DAG應用場景

DAG技術於加密貨幣生態主要用於高效率處理交易。在無區塊架構下，使用者無須等待區塊產生與挖礦，可隨時提交交易。唯一要求為新交易前需先確認前序交易，形成持續的驗證流程。

能源效率是DAG一大優勢。與需大量運算資源的區塊鏈PoW演算法不同，DAG加密貨幣雖採PoW機制，卻極為省電，有效減輕加密貨幣挖礦對環境的壓力，使系統更適合長期營運。

微支付處理是DAG特別適合的應用場景。區塊鏈等傳統分散式帳本難以處理微支付，因手續費常高於實際支付金額。DAG系統則取消或大幅降低手續費，僅需極低節點費，即使網路壅塞時亦能維持穩定，適用於IoT裝置通訊與微交易服務等高頻小額交易需求。

採用DAG的加密貨幣專案

雖然DAG已展現高效率優勢，實際導入的專案仍屬少數。IOTA是最具代表性的案例，其名稱來自「物聯網應用」（Internet of Things Application）。IOTA（MIOTA）以交易速度快、可擴展性強、安全性高、隱私與資料完整性獲得高度肯定。

IOTA採節點與Tangle架構，多個節點協力完成交易驗證。使用者在自有交易獲批前，需驗證兩筆其他交易，確保共識由全體參與者共同維護，驗證權限分散於整個網路，非專屬礦工或驗證者，完全體現去中心化。

Nano同樣為知名DAG專案，採用DAG與區塊鏈混合架構。系統藉由節點傳輸資料，使用者持有內建區塊鏈的錢包，交易需經發送方與接收方雙重驗證，實現雙重確認。Nano以交易速度極快、可擴展性佳、安全高、隱私強及零手續費聞名。

BlockDAG同樣運用DAG技術，並具備獨特設計。專案提供高效能礦機與行動挖礦應用，支援BDAG代幣挖掘，並設有定期減半機制，為礦工與代幣持有者創造經濟誘因。

DAG的優劣勢

評估DAG時，全面權衡其優缺點對開發者、投資人及使用者選擇DAG系統至關重要。

DAG技術優勢顯著。最重要的是交易速度快——不受區塊時間約束，交易可即時處理，交易量無上限，只需確認前序交易。費用結構也是亮點，無需挖礦獎勵，交易費極低。有些實作僅對特定節點收取極微小費用，遠低於傳統區塊鏈，尤其適合微交易。

能源效率同樣出色，DAG系統不採傳統區塊鏈的PoW演算法，能耗低、碳排放少，環保且切合加密貨幣產業永續發展趨勢。可擴展性亦為強項，無區塊產生與等待週期，能彈性擴充以因應交易量提升。

但DAG亦存在挑戰。去中心化議題尤為突出，部分協議以中心化元素啟動網路以確保初期穩定，DAG系統仍在持續優化。部分安全機制缺失可能導致網路易受攻擊，持續加強安全開發至關重要。

大規模測試也是發展重點。雖DAG技術已問世多年，仍需與其他分散式帳本方案並行迭代，系統不斷被驗證與優化，如何於實務環境應對多元交易量及達成長期最佳化，仍是關鍵課題。

結論

有向無環圖是一項極具潛力與影響力的技術，足以重塑加密貨幣及分散式帳本領域。DAG相較傳統區塊鏈系統具有明顯優勢，包括更低交易費用、更高可擴展性、更佳能源效率與更快交易速度，特別適合微支付、物聯網通訊及高頻交易場景。

DAG技術於分散式帳本生態持續進化，目前的去中心化最佳化與大規模應用落地仍是重要挑戰。DAG已於多種應用及環境展現卓越表現。

雖尚處發展階段，加密貨幣社群仍對DAG前景充滿期待。隨著技術日益成熟，開發者積極探索新應用及實現路徑，DAG持續進化、克服技術瓶頸並釋放更多潛力。DAG並非旨在徹底取代區塊鏈，而是為特定需求專案提供最佳選擇。未來能否發揮最大潛力、成為區塊鏈的長期替代或補充，端賴技術不斷進步與多元應用落地。

常見問題

DAG是什麼縮寫？

DAG為「有向無環圖」（Directed Acyclic Graph）的縮寫，這是一種在區塊鏈技術中提升可擴展性與交易速度的資料結構。

DAG有哪些應用？

DAG用於打造高效、可擴展的加密貨幣網路，實現快速交易、高吞吐量並提升區塊鏈系統的安全性。