作者：ShirleyLi，Web3Caff Research 研究员
封面：Photo by Milad Fakurian on Unsplash
字数：全文共计 14400+
一、背景：“传统” 区块链的困境
一直以来，人们所熟悉的 “区块链” 是一种链式的数据结构（Block Chain），本质上，它是记录数据的去中心化分布式账本。在比特币、以太坊等 “传统” 区块链结构中，一定数量的交易会被包含进区块，而区块会按照时间顺序一个一个地进行串联。与此同时，网络又会通过共识机制不断生成新的区块。
然而，随着区块链生态的不断扩张，这种链式结构的性能瓶颈逐渐暴露出来。这是因为每一个区块的产生都会消耗一定的时间，而且每个区块也有相应的容量限制，因而，在需要满足商用目标的前提下，运行效率不足的问题就会严重制约链上应用的增长。
这种运行效率的不足具体表现在网络吞吐能力有限、交易延迟高、交易手续费昂贵等多个方面。[1] 虽然开发者们一直在努力突破这种局限，但是区块链的 “三难问题 “ —— 去中心化、安全性和性能之间的动态平衡始终难以取舍。
为此，开发者们将目光投向了 DAG 技术，试图从根源上重新定义 “区块链”。
二、DAG 简史
事实上，DAG（Directed Acyclic Graph 有向无环图）并不是一个新鲜的概念，而是早已存在于数学领域中。
1738 年，瑞士数学家 Leornhard Euler 以一种独特的方式解决了柯尼斯堡七桥（Seven Bridges of Königsberg）问题。简单来说，柯尼斯堡七桥问题的核心是如何一次性不重复地穿过城市内所有的七座桥。
有趣的是，Leornhard Euler 所提出的解决方案是 —— 证明一次性不重复地穿过所有七座桥是不可能的。
自此，“图论（Graph Theory）” 正式诞生。所谓图论就是以图为研究对象，通过图形来描述某些事物之间的某种特定关系。其中，点代表事物，而连接两点的线表示相应两个事物间具有这种关系。
其中，DAG 就是图论的一个分支，它的全称为 “有向无环图”。
三、DAG 在实际项目中的运用
IOTA
物联网 IOTA 创建于 2015 年，它最初是一家硬件公司。此后，为了解决物联网交易结算的问题，IOTA 开发了一种 “公共分布式账本”，并将其命名为 “Tangle”。Tangle 基于 DAG 技术构建，是一条没有 “区块” 也没有 “链” 的 “区块链”。
那么 Tangle 究竟是如何解决共识问题的呢？根据 IOTA 的设计，用户如果想要发送 IOTA 交易，就需要先随机选择两个过去的、未被确认的交易来引用。这样一来，所有用户都可以参与前序交易的验证工作，进而形成一个不断扩展的网状结构。
Hedera
Hedera 是一个完全开源、采用 PoS 机制的公共分布式网络。同时，它也是一个 “治理机构”，致力于支持开发者在其之上构建和部署 dApp。Hedera 为开发者提供了四种主要服务：智能合约、共识、Token 和存储服务。
Hashgraph 共识机制是对于 PoS 共识机制的一种优化。其核心正是 DAG 结构。
四、DAG 赛道的发展前景及面临的挑战
总的来说，引用 DAG 结构是对 “传统” 区块链架构的一种颠覆挑战。它通过天然的并行架构能够有效地提升网络吞吐量，改善交易确认延迟的问题。
另外，由于它并不需要矿工来干涉区块打包的过程，因此这不仅使交易手续费得以降低，而且还避免了矿工或者第三方为获取 MEV（最大可提取价值）来干涉交易排序的问题。因此，这些特性都足以让市场和开发者对其寄予厚望。当前，已有越来越多的矿工加入到相关项目的挖矿过程中。
然而，DAG 也不得不面对一些潜在的风险挑战。
五、总结
DAG 是分布式账本领域的重要技术架构，其与传统区块链在数据结构、共识逻辑等方面存在独特差异。当前区块链面临的 “三难困境” 能否通过 DAG 技术解决，是行业关注的核心问题。
本份研报将围绕这些方向，深入解析 DAG 架构的核心理念、技术特色，以及该技术在不同项目中的应用实践。
由于篇幅有限，以上仅为研报的部分摘要与结构拆解。完整版中，研究员 ShirleyLi 将从五条主线全面解析 DAG 技术的发展逻辑与实践价值：
🔹 背景与起源：“传统” 区块链面临哪些核心困境？DAG 技术的发展简史如何？它与区块链在技术底层存在哪些关键区别？
🔹 技术对比：比特币的 UTXO+Merkle Tree、以太坊的账户模型 + MPT，与 DAG 技术的架构逻辑有何差异？区块链体系中是否已融入 DAG 技术？
🔹 项目实践：DAG 在实际项目中如何落地？IOTA、Hedera、Kaspa、BlockDAG、Sui、Waterfall Network、Sonic Labs 等项目，分别采用了怎样的 DAG 应用路径？
🔹 前景与挑战：DAG 赛道当前的发展态势如何？未来具备哪些潜在机遇？又需突破哪些技术、生态或监管层面的挑战？
🔹 总结与梳理：如何看待 DAG 技术在分布式账本领域的定位？其对区块链技术的补充与革新价值，可从哪些维度总结？
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