🔀Was ist DAG (Directed Acyclic Graph)?

Ein Directed Acyclic Graph (DAG) ist eine alternative Datenstruktur zur klassischen Blockchain, die in der Kryptowelt zunehmend an Bedeutung gewinnt. Während eine Blockchain Transaktionen sequenziell in Blöcken aneinanderreiht, erlaubt ein DAG die parallele Verarbeitung von Transaktionen — ohne Blöcke und ohne Miner. Für Einsteiger ist das Verständnis von DAGs wichtig, da diese Technologie einige der größten Herausforderungen klassischer Blockchains lösen kann.

Wie funktioniert ein DAG?

In einem DAG-basierten Netzwerk bestätigt jede neue Transaktion mindestens zwei vorherige Transaktionen. Dadurch entsteht ein gerichteter, azyklischer Graph — eine Art Baumstruktur, die sich immer weiter verzweigt, aber niemals in sich selbst zurückkehrt (daher „azyklisch"). Je mehr Transaktionen stattfinden, desto schneller wird das Netzwerk, da mehr Transaktionen gleichzeitig validiert werden können.

Im Gegensatz zu Blockchain-Netzwerken wie Bitcoin, wo Miner Blöcke erzeugen und dafür Belohnungen erhalten, übernehmen bei DAG-Systemen die Nutzer selbst die Validierung. Wer eine Transaktion senden möchte, muss zunächst zwei andere Transaktionen prüfen und bestätigen. Dieser Ansatz eliminiert die Notwendigkeit für energieintensives Mining und ermöglicht theoretisch gebührenfreie Transaktionen.

Die Geschwindigkeit eines DAG-Netzwerks skaliert mit der Anzahl der aktiven Nutzer. Bei hohem Transaktionsvolumen werden mehr Transaktionen parallel verarbeitet, was zu kürzeren Bestätigungszeiten führt. Bei Bitcoin hingegen können bei hoher Auslastung Staus entstehen, die zu langen Wartezeiten und hohen Gebühren führen.

DAG vs. Blockchain: Die wichtigsten Unterschiede

Der fundamentale Unterschied liegt in der Struktur: Eine Blockchain ist linear — Block für Block aneinandergereiht. Ein DAG ist ein Netzwerk aus einzelnen Transaktionen, die parallel zueinander existieren. Dies hat weitreichende Konsequenzen für Geschwindigkeit, Kosten und Skalierbarkeit.

Bei einer Blockchain wie Bitcoin werden Transaktionen gebündelt und alle zehn Minuten in einem Block verarbeitet. Maximal sieben Transaktionen pro Sekunde sind möglich. DAG-Netzwerke wie IOTA oder Constellation können theoretisch tausende Transaktionen pro Sekunde verarbeiten, da keine Blockgröße oder Blockzeit die Kapazität begrenzt.

Auch bei den Transaktionsgebühren unterscheiden sich die Ansätze grundlegend. Blockchain-Netzwerke erheben Gebühren, um Miner oder Validatoren zu entlohnen. In vielen DAG-Systemen entfallen diese Gebühren komplett, da die Validierung durch die Nutzer selbst erfolgt. Für Mikrotransaktionen und IoT-Anwendungen ist das ein entscheidender Vorteil.

Bekannte DAG-Projekte im Überblick

Mehrere Krypto-Projekte setzen auf DAG-Technologie, jedes mit einem eigenen Schwerpunkt:

IOTA (Tangle): Fokus auf das Internet der Dinge (IoT). Der Tangle ist IOTAs DAG-Implementierung, die gebührenfreie Mikrotransaktionen zwischen Maschinen ermöglichen soll. Besonders in der Industrie 4.0 und bei Smart-City-Projekten wird IOTA getestet.

Constellation (DAG): Setzt auf eine Hypergraph-Architektur für Big-Data-Validierung und dezentrale Datenverarbeitung. Constellation ermöglicht es Unternehmen, Daten sicher und dezentral zu verarbeiten, und wird unter anderem vom US-Verteidigungsministerium genutzt.

Nano: Verwendet eine Block-Lattice-Struktur (eine DAG-Variante), bei der jeder Account seine eigene Kette hat. Transaktionen sind gebührenfrei und werden in unter einer Sekunde bestätigt.

Hedera Hashgraph: Nutzt einen DAG mit dem patentierten Hashgraph-Konsensalgorithmus. Hedera bietet hohe Durchsatzraten und wird von einem Rat großer Unternehmen wie Google und IBM geleitet.

Vorteile und Herausforderungen von DAGs

DAG-Technologie löst einige zentrale Probleme der Blockchain: Sie ermöglicht höhere Transaktionsgeschwindigkeit, niedrigere oder keine Gebühren und bessere Energieeffizienz. Besonders für Anwendungsfälle wie IoT, Mikrotransaktionen und Echtzeit-Zahlungen ist das ein enormer Vorteil gegenüber klassischen Blockchains.

Allerdings stehen DAG-Netzwerke vor eigenen Herausforderungen. Die Sicherheit bei geringem Transaktionsvolumen kann problematisch sein — wenn wenige Nutzer aktiv sind, sinkt die Validierungsrate und das Netzwerk wird anfälliger für Angriffe. Einige Projekte nutzen daher in der Anfangsphase einen zentralen Koordinator, was dem Dezentralisierungsgedanken teilweise widerspricht.

DAG im DACH-Raum: Relevanz für deutsche Anleger

Für Investoren im deutschsprachigen Raum sind DAG-Projekte besonders interessant, da sie oft auf reale Industrieanwendungen abzielen. Die deutsche Industrie mit ihrem starken IoT- und Industrie-4.0-Fokus ist ein natürlicher Anwendungsfall für Technologien wie IOTA oder Constellation.

Steuerlich werden DAG-basierte Kryptowährungen in Deutschland wie alle anderen digitalen Assets behandelt: Gewinne aus dem Verkauf sind nach einer Haltefrist von einem Jahr steuerfrei. Beim Kauf von DAG-Token wie IOTA, DAG (Constellation) oder NANO gelten die gleichen Regelungen wie für Bitcoin oder Ethereum.

Die Technologie hinter DAGs entwickelt sich rasant weiter. Neue Konsensalgorithmen und Sicherheitsmodelle werden kontinuierlich erforscht, um die verbleibenden Schwächen zu adressieren. Wer sich frühzeitig mit DAG-Projekten beschäftigt, kann von der zunehmenden Adoption in der Industrie profitieren.

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