Suis rekordverdächtige Transaktionsleistung pro Sekunde ist teilweise auf ein mathematisches Konstrukt zurückzuführen, den gerichteten azyklischen Graphen (DAG). Dieses Konstrukt beschleunigt Netzwerktransaktionen, indem es sie auf die effizienteste Weise verarbeitet, und nicht nach dem Prinzip „Wer zuerst kommt, mahlt zuerst“.

Durch die Kombination der nichtlinearen Natur einer DAG mit einer Blockchain, einem verteilten Hauptbuch zur Gewährleistung der Datenintegrität, werden die Vorzüge zweier Technologien miteinander verbunden. Als Blockchain-Netzwerk bewahrt Sui die Historizität und Verwahrung von Datenobjekten, während sein DAG-basiertes Konsenssystem die Manipulation dieser Datenobjekte flexibel macht.

Was ist ein DAG?

Ein DAG ist eine Art Datenstruktur, die sich von der linearen Kettenstruktur herkömmlicher Blockchains unterscheidet. Im Gegensatz zu Blockchains, die aus linear miteinander verbundenen Blöcken bestehen, ähneln DAGs eher einem Netz aus miteinander verbundenen Knoten. Um DAGs zu verstehen, analysieren wir zunächst das Akronym in umgekehrter Reihenfolge.

Im Kontext der Distributed-Ledger-Technologie organisiert eine Graphdatenbank Daten mithilfe vernetzter Strukturen, die einem Beziehungsnetz ähneln. Die Beziehungen zwischen jedem einzelnen Dateneintrag oder jeder Transaktion zu anderen Daten werden genutzt, um ein Informationsnetzwerk auf der Grundlage kausaler Beziehungen zu bilden. Durch diesen Ansatz werden komplexe Transaktionsbeziehungen und Abhängigkeiten im Netzwerk erfasst.

Das Hinzufügen von azyklisch zur Definition bedeutet, dass es keine Möglichkeit gibt, eine Schleife oder einen Zyklus innerhalb des Hauptbuchs oder der Datenbank zu erstellen. Mit anderen Worten ist es unmöglich, einen Pfad innerhalb der Datenbank zu erstellen, der zu einer Situation führt, in der eine frühere Transaktion auf einer späteren Transaktion beruht. Diese Eigenschaft stellt sicher, dass Informationen in eine Richtung fließen, was uns zum letzten Teil des Akronyms bringt: gerichtet. Da es sich um einen gerichteten Graphen handelt, hat jede Beziehung eine definierte Richtung, die den Informationsfluss innerhalb der Datenbank angibt. Die gerichtete Natur ermöglicht einen klaren und eindeutigen Datenfluss, der für die Aufrechterhaltung der Integrität und die Ermöglichung einer effizienten Verarbeitung von Transaktionen von entscheidender Bedeutung ist.

Transaktionen innerhalb eines DAG haben explizite Beziehungen zu anderen, die eine netzartige Struktur bilden. Beachten Sie, dass letztendlich jede Transaktion von allen Knoten beobachtet wird. Der Einfachheit halber zeigt dieses Bild, dass eine Transaktion nur von einem einzigen Knoten beobachtet wird.

Zusammengefasst ist ein DAG eine Datenbank, die als Netzwerk miteinander verbundener Informationen bzw. Transaktionen strukturiert ist, die auf Grundlage ihrer Abhängigkeiten miteinander verknüpft sind und so ein Diagramm bilden, das sich mit jeder neuen Transaktion erweitert.

Blockchains und DAGs

Blockchains fassen normalerweise eine Gruppe von Transaktionen in einem Block zusammen, der dann als einzelne Einheit einen Konsensprozess durchläuft. Blöcke sind linear miteinander verknüpft, was erfordert, dass sich der Zustand des Netzwerks schrittweise ändert, Block für Block. Andererseits können Transaktionen innerhalb eines DAG unabhängig voneinander einen Konsens erzielen, wodurch der Prozess der Gruppierung vieler Transaktionen in einem Block für den Konsensprozess umgangen wird.

In einer Blockchain haben alle Netzwerkvalidatoren einen vereinbarten Netzwerkstatus, auf dem sie alle arbeiten. Validatoren bewerten eine einzelne Gruppe von Transaktionen gleichzeitig und können erst fortfahren, wenn sich eine Supermehrheit auf die Gültigkeit des Blocks geeinigt hat. Damit ein Block als gültig angesehen und in die Blockchain aufgenommen wird, müssen alle Transaktionen in diesem Block gültig sein. Wenn eine einzelne Transaktion innerhalb des Blocks nicht gültig ist, wird der gesamte Block verworfen und muss ohne die ungültige Transaktion neu erstellt werden. Um einen Konsens in einer Blockchain zu erreichen, müssen die Validatoren im Gleichschritt vorgehen und Transaktionen Block für Block genehmigen.

Ähnlich wie in einer Blockchain Konsens erreicht wird, wird bei Transaktionen innerhalb eines DAG Konsens erreicht, sobald sie von einer Mehrheit der Netzwerkvalidatoren genehmigt wurden. Ein wesentlicher Unterschied besteht darin, dass jeder Validator innerhalb eines DAG eine andere Teilmenge des Netzwerkstatus hat. Mit anderen Worten: Der gesamte Netzwerkstatus wird nicht in jedem Validator gespeichert, sondern kann nur beobachtet werden, indem das Verständnis der einzelnen Validatoren für das Netzwerk kumuliert wird.

Es gibt keinen Block von Transaktionen, der auf einmal von allen Validierern validiert wird. Stattdessen werden einzelne Transaktionen im gesamten Netzwerk verbreitet und erhalten Signaturen von einzelnen Validierern, die über Kenntnisse des Netzwerkstatus verfügen, die zur Validierung der Transaktion erforderlich sind. Sobald die Transaktion Signaturen von einer überwältigenden Mehrheit der Netzwerkvalidierer erhält, hat sie einen Konsens erreicht und gilt als abgeschlossen.

Als Ergebnis dieser Struktur ermöglicht die Verwendung eines DAG für die Transaktionsausbreitung und den Konsens die asynchrone und gleichzeitige Bestätigung von Transaktionen und bietet im Vergleich zu Blockchains einen flexibleren und skalierbareren Ansatz.

Von DAG zur Sui-Blockchain

Sui verwendet einen DAG zur Transaktionsausbreitung und zum Konsens und ordnet dann in einem separaten Prozess Transaktionen in Checkpoints an, die Blöcken ähneln. Checkpoints sind miteinander verknüpft und linear angeordnet, ähnlich der Struktur einer typischen Blockchain. Der Hauptunterschied bei der Blockchain-Struktur von Sui besteht darin, dass in Checkpoints gruppierte Transaktionen bereits abgeschlossen sind, im Gegensatz zu typischen Blockchain-Strukturen, bei denen noch nicht abgeschlossene Transaktionen in Blöcken gruppiert sind.

Der Hauptunterschied bei der Blockchain-Struktur von Sui besteht darin, dass die in Checkpoints gruppierten Transaktionen bereits abgeschlossen sind. Bei typischen Blockchain-Strukturen hingegen sind noch nicht abgeschlossene Transaktionen in Blöcken gruppiert.

Alles miteinander verknüpfen

Suis innovativer Ansatz kombiniert die besten Eigenschaften von DAGs und Blockchains und schafft so ein Netzwerk, das beispiellose Geschwindigkeit und Flexibilität bietet. Durch die Verwendung eines DAG zur Transaktionsausbreitung und zum Konsens stellt Sui sicher, dass Transaktionen asynchron und gleichzeitig bestätigt werden können, was im Vergleich zu herkömmlichen Blockchains ein skalierbareres und effizienteres System ermöglicht. Um jedoch die Integrität und Reihenfolge historischer Informationen aufrechtzuerhalten, verwendet Sui einen separaten Prozess, um Transaktionen in Kontrollpunkte zu organisieren, ähnlich wie Blöcke in einer Blockchain.

Diese Prüfpunkte werden dann miteinander verknüpft und linear angeordnet, wodurch eine vertraute Struktur zum Speichern und Zugreifen auf historische Daten entsteht. Anders als bei herkömmlichen Blockchains, bei denen Transaktionen vor der Konsensfindung in Blöcke gruppiert werden, sind in Sui die in Prüfpunkten enthaltenen Transaktionen bereits abgeschlossen, was einen optimierten und effizienten Ansatz zur Transaktionsvalidierung und -speicherung bietet.

Diese Hybridarchitektur ermöglicht es Sui, die Vorteile sowohl von DAGs als auch von Blockchains zu nutzen und so eine robuste und anpassungsfähige Plattform für dezentrale Anwendungen und Smart Contracts zu schaffen.

Hinweis: Dieser Inhalt dient ausschließlich allgemeinen Bildungs- und Informationszwecken und sollte nicht als Befürwortung oder Empfehlung zum Kauf, Verkauf oder Besitz von Vermögenswerten, Investitionen oder Finanzprodukten ausgelegt oder darauf vertraut werden und stellt keine Finanz-, Rechts- oder Steuerberatung dar.