有向無環圖（DAG）是一種資料結構，由頂點以單向邊相連而成，這些邊永遠不會形成迴圈。在分散式帳本中，頂點可以代表交易、事件或區塊，其連結則記錄相依關係或對更早歷史的引用。多條分支可以同時成長，而不必把每一次更新都塞進單一條線性區塊鏈。

DAG 描述的是資訊的組織方式，本身並不是一套完整的共識機制。網路仍需要規則來接納事件、偵測衝突、為相關交易排序、抵抗女巫攻擊並達成終局性。Hedera 的 hashgraph、區塊-DAG 協定、交易-DAG 系統與帳戶鏈設計，使用圖結構的方式各不相同，因此「DAG 區塊鏈」一詞不應暗示它們共享同一套安全或效能模型。

什麼是 DAG 架構？

有向無環圖（DAG）是一種帳本架構，把交易或區塊組織成由相互連結的項目構成的網路，而不是單一條線性鏈。 有向是指連結依循既定方向，而 無環則指這些連結無法迴繞到更早的節點。這讓多筆交易或多個區塊可以並行處理與被引用。

並非每個以 DAG 為基礎的網路在技術上都算是區塊鏈。有些 DAG 系統把個別交易記錄為圖上的項目，有些則先在 DAG 中組織區塊，再決定其最終順序。因此，DAG 網路如何運作，取決於其共識規則、交易排序、防雙花機制與終局性機制。

DAG 分散式帳本如何運作？

DAG 帳本把新的交易或區塊以 頂點的形式加入，這些頂點會引用較早的項目，而不是只延伸單一條線性鏈。由於不同頂點可以同時產生，彼此獨立的活動便能並行處理並在網路上分享。

1. 新項目引用較早的項目：每筆交易或區塊連結到一個或多個先前的頂點。

2. 節點共享這張圖：參與者交換新項目，並依據這些引用重建網路的交易歷史。

3. 共識解讀 DAG：由協定決定相互競爭的分支或交易應如何排序或加權。

4. 衝突獲得解決：若兩筆交易試圖花用同一筆資金，預先定義的共識規則會決定接受哪一筆。

5. 交易達成終局性：依網路而定，終局性可能來自投票、累積權重、排序規則或其他共識機制。

DAG 帳本的主要優勢與應用場景有哪些？

當協定想在推導出最終認可順序之前，先記錄同時發生的活動時，DAG 結構便能派上用場。其優勢取決於網路本身，無法只從圖的形狀推斷。

1. 並行更新可以進入歷史紀錄。多個節點可以產生引用近期歷史的事件或交易，不必等待單一全域區塊頂端，從而減少一個結構性的序列化瓶頸。

2. 閒聊（gossip）關係可以承載共識資訊。在 hashgraph 中，事件連結記錄誰與誰通訊，讓節點能從共享歷史計算出虛擬投票，而不必為每項決定另行廣播投票。

3. 高頻紀錄可以被有效組織。當協定能夠解決相依關係與衝突時，支付、時間戳、訊息、供應鏈事件與機器活動都可能受益於以圖為基礎的資料輸入方式。

4. 圖能呈現因果歷史。引用顯示在某個事件產生之前，哪些事件已為人所知，提供共識演算法可用於排序或確認的資訊。

以 DAG 為基礎的分散式帳本有哪些例子？

以 DAG 為基礎的網路差異極大。要比較它們，必須檢視共識、許可機制、交易模型、終局性與智慧合約支援，而不是只按圖相關術語把它們歸為同一類。

• Hedera Hashgraph. Hedera 的節點以閒聊方式交換已簽署的事件，這些事件包含交易與父事件的雜湊，進而建立支援虛擬投票與共識時間戳的 hashgraph。

• IOTA Tangle 設計。IOTA 過去採用名為 Tangle 的交易 DAG，不過其架構與共識已有所演進，因此任何實作相關說法都應以現行協定文件為準。

• Avalanche 共識家族。Avalanche 提出以 DAG 為導向的共識設計，用於反覆進行的子取樣投票；而其已部署的鏈與虛擬機，則可針對特定工作負載呈現線性的區塊鏈歷史。

• Nano 區塊格（block-lattice）。Nano 在更廣泛的圖中，把每個帳戶的更新組織成各自的帳戶鏈，讓帳戶擁有者能獨立更新，並由代表投票解決衝突。

DAG 帳本的限制與風險有哪些？

DAG 可以容納並行的歷史紀錄，但並行也讓排序、衝突解決、儲存、修剪與網路同步變得困難。安全性來自完整的協定與參與者模型，而不是來自沒有線性鏈。

1. 共識仍然不可或缺。單靠圖無法在雙花、惡意分支或互不相容的事件之間做出決定，因此網路仍需要投票、加權、領袖、委員會或其他達成一致的流程。

2. 圖的成長會增加資源壓力。節點可能需要保存、遍歷、建立索引並同步大量頂點與關係，使得修剪與高效率的狀態表示對長期運作至關重要。

3. 終局性可能不易解釋。使用者必須區分事件接收、納入圖中、信心程度、共識排序與不可逆終局性，因為這些階段在不同 DAG 協定中各有差異。

4. 抗女巫攻擊機制因網路而異。協定可能依賴質押、許可制成員、代表投票、聲譽、 工作量證明或速率控制，各自形成不同的攻擊成本與治理假設。

5. 互通性可能較窄。為帳戶制 區塊鏈打造的錢包、瀏覽器、託管系統與智慧合約工具，可能需要專為某個網路的圖與交易模型進行專門整合。

DAG 與區塊鏈是同一回事嗎？

DAG 未必等同於區塊鏈。傳統區塊鏈本身就是一種受限的有向結構，因為區塊會引用先前的區塊，但其公認歷史通常以單一條有序鏈的形式呈現。一般化的 DAG 可以保留多條並行分支或帳戶歷史，之後再推導出被認可的順序。有些協定是區塊-DAG，有些是交易 DAG，還有一些在內部使用 DAG，對外卻呈現線性帳本視圖。決定正確名稱的是協定的資料與共識規則。

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