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Gráfico Acíclico Dirigido (DAG) en Blockchain

· 51 min de lectura
Dora Noda
Software Engineer

¿Qué es un DAG y en qué se diferencia de una blockchain?

Un gráfico acíclico dirigido (Directed Acyclic Graph, DAG) es un tipo de estructura de datos formada por vértices (nodos) conectados por aristas dirigidas que nunca forman un ciclo. En el contexto de los libros mayores distribuidos, un ledger basado en DAG organiza transacciones o eventos en una red tipo telaraña en lugar de en una cadena secuencial única. Esto significa que, a diferencia de una blockchain tradicional donde cada nuevo bloque referencia solo a un predecesor (formando una cadena lineal), un nodo en un DAG puede referenciar múltiples transacciones o bloques anteriores. Como resultado, muchas transacciones pueden confirmarse en paralelo, en vez de estrictamente una por una en bloques cronológicos.

Para ilustrar la diferencia, si una blockchain se parece a una larga cadena de bloques (cada bloque contiene muchas transacciones), un ledger basado en DAG se asemeja más a un árbol o red de transacciones individuales. Cada nueva transacción en un DAG puede anexarse a (y por tanto validar) una o más transacciones anteriores, en lugar de esperar a ser empaquetada en el siguiente bloque único. Esta diferencia estructural genera varias distinciones clave:

  • Validación paralela: En las blockchains, los mineros/validadores añaden un bloque a la vez a la cadena, por lo que las transacciones se confirman en lotes por cada nuevo bloque. En los DAG, múltiples transacciones (o pequeños “bloques” de transacciones) pueden añadirse de forma concurrente, ya que cada una puede adjuntarse a diferentes partes del grafo. Esta paralelización implica que las redes DAG no tienen que esperar a que una cadena larga crezca bloque a bloque.
  • Sin orden secuencial global: Una blockchain crea inherentemente un orden total de las transacciones (cada bloque ocupa un lugar definido en una única secuencia). Un ledger DAG, en cambio, forma un orden parcial de las transacciones. No existe un único “último bloque” en el que todas las transacciones hagan fila; en su lugar, muchos extremos del grafo pueden coexistir y ampliarse simultáneamente. Luego se necesitan protocolos de consenso para ordenar o acordar el orden o la validez de las transacciones en el DAG.
  • Confirmación de transacciones: En una blockchain, las transacciones se confirman cuando se incluyen en un bloque minado/validado y ese bloque pasa a formar parte de la cadena aceptada (a menudo tras añadirse más bloques encima). En los sistemas DAG, una nueva transacción ayuda por sí misma a confirmar transacciones previas al referenciarlas. Por ejemplo, en el Tangle de IOTA (un DAG), cada transacción debe aprobar dos transacciones anteriores, logrando que los usuarios validen colaborativamente las transacciones de los demás. Esto elimina la división estricta entre “creadores de transacciones” y “validadores” que existe en la minería blockchain: cada participante que emite una transacción también realiza parte del trabajo de validación.

Es importante destacar que una blockchain es en realidad un caso especial de DAG: un DAG restringido a una sola cadena de bloques. Ambos son formas de tecnología de registro distribuido (DLT) y comparten objetivos como la inmutabilidad y la descentralización. Sin embargo, los ledgers basados en DAG son “sin bloques” o multiparentales en su estructura, lo que les da propiedades diferentes en la práctica. Las blockchains tradicionales como Bitcoin y Ethereum usan bloques secuenciales y suelen descartar los bloques competidores (forks), mientras que los ledgers DAG intentan incorporar y ordenar todas las transacciones sin descartar ninguna, siempre que no entren en conflicto. Esta diferencia fundamental sienta las bases de los contrastes de rendimiento y diseño detallados a continuación.

Comparación técnica: arquitectura DAG vs. blockchain

Para entender mejor los DAG frente a las blockchains, podemos comparar sus arquitecturas y procesos de validación:

  • Estructura de datos: Las blockchains almacenan datos en bloques enlazados en una secuencia lineal (cada bloque contiene muchas transacciones y apunta a un único bloque previo, formando una larga cadena). Los ledgers DAG usan una estructura de grafo: cada nodo del grafo representa una transacción o un bloque de eventos, y puede enlazarse a múltiples nodos anteriores. Este grafo dirigido no tiene ciclos, lo que significa que si sigues los enlaces “hacia atrás” nunca volverás a la transacción de la que partiste. La ausencia de ciclos permite un orden topológico de las transacciones (una forma de ordenarlas de modo que cada referencia aparezca después de la transacción referenciada). En resumen, blockchains = cadena unidimensional, DAG = grafo multidimensional.
  • Rendimiento y concurrencia: Debido a las diferencias estructurales, las blockchains y los DAG manejan el rendimiento de manera distinta. Una blockchain, incluso en condiciones óptimas, añade bloques uno por uno (a menudo esperando a que cada bloque se valide y propague por toda la red antes de crear el siguiente). Esto limita inherentemente el rendimiento de transacciones: por ejemplo, Bitcoin promedia 5–7 transacciones por segundo (TPS) y Ethereum alrededor de 15–30 TPS bajo el diseño clásico de proof-of-work. Los sistemas basados en DAG, en cambio, permiten que muchas nuevas transacciones/bloques entren en el ledger simultáneamente. Múltiples ramas de transacciones pueden crecer a la vez y luego entrelazarse, incrementando drásticamente el rendimiento potencial. Algunas redes DAG modernas afirman alcanzar miles de TPS, acercándose o superando la capacidad de las redes de pago tradicionales.
  • Proceso de validación de transacciones: En las redes blockchain, las transacciones esperan en el mempool y se validan cuando un minero o validador las empaqueta en un nuevo bloque, que luego es verificado por otros nodos frente al historial. En las redes DAG, la validación suele ser más continua y descentralizada: cada transacción nueva realiza una acción de validación al referenciar (aprobar) transacciones anteriores. Por ejemplo, cada transacción en el Tangle de IOTA debe confirmar dos transacciones previas comprobando su validez y ejecutando una pequeña prueba de trabajo, “votando” por esas transacciones. En el DAG block-lattice de Nano, las transacciones de cada cuenta forman su propia cadena y se validan mediante votos de nodos representantes (lo explicamos más adelante). El resultado neto es que los DAG distribuyen el trabajo de validación: en lugar de que un único productor de bloques valide un lote de transacciones, cada participante o muchos validadores validan distintas transacciones en paralelo.
  • Mecanismo de consenso: Tanto las blockchains como los DAG necesitan un modo de que la red esté de acuerdo sobre el estado del ledger (qué transacciones están confirmadas y en qué orden). En las blockchains, el consenso suele provenir de la Prueba de Trabajo o la Prueba de Participación generando el siguiente bloque y la regla de “la cadena más larga (o más pesada) gana”. En los ledgers DAG, el consenso puede ser más complejo porque no existe una única cadena. Diferentes proyectos DAG usan distintos enfoques: algunos emplean protocolos gossip y votación virtual (como Hedera Hashgraph) para acordar el orden de las transacciones, otros usan selección de puntas con cadenas de Markov Monte Carlo (el enfoque inicial de IOTA) u otros esquemas de votación para decidir qué ramas del grafo se prefieren. Más adelante detallamos métodos de consenso específicos. En general, alcanzar un acuerdo en toda la red en un DAG puede ser más rápido en términos de rendimiento, pero requiere un diseño cuidadoso para manejar conflictos (como intentos de doble gasto), dado que múltiples transacciones pueden existir en paralelo antes de ordenarse definitivamente.
  • Gestión de forks: En una blockchain, un “fork” (dos bloques minados casi al mismo tiempo) provoca que una rama termine ganando (la cadena más larga) y la otra sea huérfana (descartada), desperdiciando el trabajo realizado en el bloque huérfano. En un DAG, la filosofía es aceptar los forks como ramas adicionales del grafo en lugar de desaprovecharlos. El DAG incorpora ambos forks; el algoritmo de consenso determina qué transacciones se confirman (o cómo se resuelven las que entran en conflicto) sin desechar toda una rama. Esto significa que no se desperdicia energía de minado ni esfuerzo en bloques obsoletos, contribuyendo a la eficiencia. Por ejemplo, el Tree-Graph de Conflux (un DAG de PoW) intenta incluir todos los bloques en el ledger y ordenarlos, en lugar de huérfanar alguno, utilizando así el 100% de los bloques producidos.

En resumen, las blockchains ofrecen una estructura más simple y estrictamente ordenada donde la validación es bloque a bloque, mientras que los DAG proporcionan una estructura de grafo más compleja que permite un procesamiento asíncrono y paralelo de las transacciones. Los ledgers basados en DAG deben emplear lógica de consenso adicional para gestionar esta complejidad, pero prometen una mayor capacidad y eficiencia al utilizar todo el potencial de la red en lugar de obligarla a avanzar en fila india bloque a bloque.

Beneficios de los sistemas blockchain basados en DAG

Las arquitecturas DAG se introdujeron principalmente para superar las limitaciones de las blockchains tradicionales en escalabilidad, velocidad y coste. Estos son los beneficios clave de los ledgers distribuidos basados en DAG:

  • Alta escalabilidad y rendimiento: Las redes DAG pueden lograr altos volúmenes de transacciones porque gestionan muchas operaciones en paralelo. Al no existir un cuello de botella de cadena única, las TPS (transacciones por segundo) pueden escalar con la actividad de la red. De hecho, algunos protocolos DAG han demostrado rendimientos del orden de miles de TPS. Por ejemplo, Hedera Hashgraph tiene capacidad para procesar más de 10.000 transacciones por segundo en la capa base, superando con creces a Bitcoin o Ethereum. En la práctica, Hedera ha demostrado finalizar transacciones en unos 3–5 segundos, frente a los minutos o más que tardan las blockchains PoW. Incluso plataformas de contratos inteligentes basadas en DAG como Fantom han logrado finalidades casi instantáneas (~1–2 segundos) bajo cargas normales. Esta escalabilidad hace que los DAG sean atractivos para aplicaciones que requieren un alto volumen, como microtransacciones IoT o flujos de datos en tiempo real.
  • Costes de transacción bajos (sin comisiones o mínimas): Muchos ledgers DAG presumen de comisiones insignificantes o incluso transacciones sin coste. Por diseño, suelen no depender de mineros que esperen recompensas de bloque o comisiones; por ejemplo, en IOTA y Nano no existen tarifas obligatorias, lo que es crucial para micropagos en IoT y usos cotidianos. Cuando sí hay tarifas (p. ej., en Hedera o Fantom), suelen ser muy bajas y predecibles, ya que la red puede manejar la carga sin guerras de pujas por espacio limitado en bloques. Las transacciones en Hedera cuestan alrededor de 0,0001 dólares (una diezmilésima parte de un dólar), una fracción mínima respecto a las comisiones típicas en blockchain. Este coste reducido abre la puerta a casos de uso como transacciones de alta frecuencia o pagos diminutos inviables en cadenas con tarifas elevadas. Además, como los DAG incluyen todas las transacciones válidas en lugar de descartar algunas en caso de forks, se desperdicia menos trabajo, lo que indirectamente ayuda a mantener bajos los costes aprovechando los recursos con eficiencia.
  • Confirmación rápida y baja latencia: En los ledgers DAG, las transacciones no tienen que esperar a ser incluidas en un bloque global, por lo que la confirmación puede ser más rápida. Muchos sistemas DAG logran finalidad rápida, el punto en el que una transacción se considera permanentemente confirmada. Por ejemplo, el consenso de Hedera Hashgraph suele finalizar transacciones en pocos segundos con certeza del 100% (finalidad ABFT). La red de Nano suele ver transacciones confirmadas en menos de 1 segundo gracias a su proceso de votación ligero. Esta baja latencia mejora la experiencia del usuario, haciendo que las operaciones parezcan casi instantáneas, algo importante para pagos reales y aplicaciones interactivas.
  • Eficiencia energética: Las redes basadas en DAG a menudo no requieren la minería intensiva en pruebas de trabajo que usan muchas blockchains, lo que las hace mucho más eficientes energéticamente. Incluso comparadas con blockchains proof-of-stake, algunas redes DAG consumen energía mínima por transacción. Por ejemplo, una sola transacción en Hedera Hashgraph consume alrededor de 0,0001 kWh (kilovatios-hora). Esto es varios órdenes de magnitud menor que Bitcoin (que puede consumir cientos de kWh por transacción) o incluso que muchas cadenas PoS. La eficiencia proviene de eliminar cálculos desperdiciados (no hay carrera de minado) y de no descartar intentos de transacción. Si las redes blockchain adoptaran modelos basados en DAG de forma generalizada, el ahorro energético sería monumental. La huella de carbono de redes DAG como Hedera es tan baja que el conjunto de la red es carbono-negativa cuando se consideran las compensaciones. Esta eficiencia energética es cada vez más crucial para una infraestructura Web3 sostenible.
  • Sin minería y validación democratizada: En muchos modelos DAG no existe un rol de minero/validador distinto que los usuarios corrientes no puedan desempeñar. Por ejemplo, cada usuario de IOTA que emite una transacción también ayuda a validar otras dos, descentralizando el trabajo de validación hacia los extremos de la red. Esto puede reducir la necesidad de hardware de minería potente o de apostar grandes cantidades de capital para participar en el consenso, lo que potencialmente hace la red más accesible. (Sin embargo, algunas redes DAG siguen usando validadores o coordinadores; más adelante abordamos el consenso y la descentralización).
  • Gestión fluida del alto tráfico: Las blockchains suelen sufrir atascos en el mempool y picos de comisiones bajo alta carga (ya que solo puede añadirse un bloque a la vez). Las redes DAG, debido a su naturaleza paralela, generalmente manejan mejor los picos de tráfico. A medida que más transacciones inundan la red, simplemente crean más ramas paralelas en el DAG, que el sistema puede procesar de forma concurrente. Hay menos un límite rígido de rendimiento (la escalabilidad es más “horizontal”). Esto se traduce en una mejor escalabilidad bajo carga, con menos retrasos y solo incrementos moderados en los tiempos de confirmación o en las tarifas, hasta el límite de la capacidad de red y procesamiento de los nodos. En esencia, un DAG puede absorber ráfagas de transacciones sin congestionar tan rápido, lo que lo hace adecuado para casos de uso con picos de actividad (por ejemplo, dispositivos IoT enviando datos simultáneamente o un evento viral de una DApp).

En resumen, los ledgers basados en DAG prometen transacciones más rápidas, baratas y escalables que el enfoque blockchain clásico. Pretenden soportar escenarios de adopción masiva (micropagos, IoT, trading de alta frecuencia, etc.) con los que las blockchains principales actuales tienen dificultades debido a limitaciones de rendimiento y coste. Sin embargo, estos beneficios vienen acompañados de ciertos compromisos y desafíos de implementación, que abordamos en secciones posteriores.

Mecanismos de consenso en plataformas basadas en DAG

Como los ledgers DAG no producen naturalmente una única cadena de bloques, requieren mecanismos de consenso innovadores para validar transacciones y asegurar que todos acuerdan el estado del ledger. Diferentes proyectos han desarrollado soluciones adaptadas a su arquitectura DAG. Aquí resumimos algunos enfoques notables utilizados por plataformas basadas en DAG:

  • Tangle de IOTA – selección de puntas y votación ponderada: El Tangle de IOTA es un DAG de transacciones diseñado para el Internet de las Cosas (IoT). En el modelo original de IOTA no hay mineros; en su lugar, cada nueva transacción debe realizar una pequeña prueba de trabajo y aprobar dos transacciones previas (las “puntas” del grafo). Esta selección de puntas suele hacerse mediante un algoritmo de Markov Chain Monte Carlo (MCMC) que elige probabilísticamente qué puntas aprobar, favoreciendo el subtangle más pesado para evitar la fragmentación. El consenso en la primera versión de IOTA se lograba en parte por este peso acumulado de aprobaciones: cuantas más transacciones futuras aprueban indirectamente la tuya, más “confirmada” se vuelve. No obstante, para asegurar la red en sus inicios, IOTA dependía de un nodo centralizado temporal, el Coordinator, que emitía transacciones de hito para finalizar el Tangle. Esta centralización recibió críticas y está siendo eliminada en la actualización conocida como “Coordicide” (IOTA 2.0). En IOTA 2.0, un nuevo modelo de consenso aplica un consenso tipo Nakamoto sin líderes sobre un DAG. En esencia, los nodos realizan votación en el propio Tangle: cuando un nodo adjunta un nuevo bloque, ese bloque vota implícitamente sobre la validez de las transacciones que referencia. Un comité de validadores (elegidos mediante un mecanismo de staking) emite bloques de validación como votos, y una transacción se confirma cuando acumula suficientes aprobaciones ponderadas (concepto denominado approval weight). Este enfoque combina la idea del DAG más pesado (similar a la cadena más larga) con una votación explícita para lograr consenso sin un coordinador. En resumen, el consenso de IOTA evolucionó de la selección de puntas + Coordinador a una votación descentralizada sobre las ramas del DAG, buscando seguridad y acuerdos rápidos sobre el estado del ledger.
  • Hedera Hashgraph – gossip y votación virtual (aBFT): Hedera Hashgraph usa un DAG de eventos junto con un algoritmo de consenso asíncrono tolerante a fallas bizantinas (aBFT). La idea central es “gossip about gossip”: cada nodo difunde rápidamente información firmada sobre las transacciones y sobre su historial de gossip a otros nodos. Esto crea un Hashgraph (el DAG de eventos) donde cada nodo termina sabiendo qué ha difundido cada otro nodo, incluyendo la estructura de quién oyó qué y cuándo. A partir de este DAG de eventos, Hedera implementa votación virtual. En lugar de enviar mensajes de voto reales para ordenar las transacciones, los nodos simulan localmente un algoritmo de votación analizando el grafo de conexiones de gossip. El algoritmo Hashgraph de Leemon Baird puede calcular de forma determinista cómo se desarrollaría una ronda teórica de votos sobre el orden de las transacciones, examinando la “red de gossip” registrada en el DAG. Esto produce una marca de tiempo de consenso y un orden total de transacciones que es justo y definitivo (las transacciones se ordenan por la mediana del momento en que la red las recibió). El consenso de Hashgraph es sin líderes y logra aBFT, lo que significa que puede tolerar hasta 1/3 de nodos maliciosos sin comprometerse. En la práctica, la red de Hedera está gobernada por un conjunto de 39 nodos operados por organizaciones conocidas (el Consejo de Hedera), por lo que es permisionada pero geográficamente distribuida. El beneficio es un consenso extremadamente rápido y seguro: Hedera alcanza la finalidad en segundos con consistencia garantizada. El mecanismo de consenso Hashgraph es patentado pero fue abierto en 2024, y muestra cómo un DAG sumado a un consenso innovador (gossip y votación virtual) puede reemplazar un protocolo blockchain tradicional.
  • Lachesis de Fantom – PoS aBFT sin líderes: Fantom es una plataforma de contratos inteligentes que usa un consenso basado en DAG llamado Lachesis. Lachesis es un protocolo PoS aBFT inspirado en Hashgraph. En Fantom, cada validador agrupa las transacciones recibidas en un bloque de eventos y lo añade a su propio DAG local de eventos. Estos bloques contienen transacciones y referencias a eventos anteriores. Los validadores difunden estos bloques de eventos entre sí de forma asíncrona: no hay una secuencia única en la que deban producirse o acordarse los bloques. Conforme los bloques se propagan, los validadores identifican periódicamente ciertos eventos como hitos (o “bloques raíz”) cuando una supermayoría de nodos los ha visto. Lachesis ordena estos eventos finalizados y los compromete en una Opera Chain final (una estructura de blockchain tradicional) que actúa como ledger de bloques confirmados. En esencia, el DAG de bloques de eventos permite a Fantom lograr consenso de forma asíncrona y muy rápida, y luego el resultado final se linealiza para compatibilidad. Esto brinda una finalidad de ~1–2 segundos por transacción en Fantom. Lachesis no tiene mineros ni líderes que propongan bloques; todos los validadores aportan bloques de eventos y el protocolo los ordena determinísticamente. El consenso está asegurado por un modelo PoS (los validadores deben hacer staking de tokens FTM y están ponderados por su stake). Lachesis también es aBFT, tolerando hasta 1/3 de nodos defectuosos. Al combinar la concurrencia del DAG con una salida en cadena final, Fantom logra un alto rendimiento (varios miles de TPS en pruebas) mientras sigue siendo compatible con la EVM para contratos inteligentes. Es un buen ejemplo de usar un DAG internamente para aumentar el rendimiento sin exponer su complejidad a la capa de aplicación (los desarrolladores siguen viendo una cadena normal de transacciones).
  • Votación de Representantes Abiertos (ORV) de Nano: Nano es una criptomoneda orientada a pagos que emplea una estructura DAG única llamada block-lattice. En Nano, cada cuenta tiene su propia blockchain (account-chain) que solo su propietario puede actualizar. Todas esas cadenas individuales forman un DAG, ya que las transacciones de distintas cuentas se enlazan de forma asíncrona (un envío en la cadena de una cuenta referencia una recepción en otra, etc.). El consenso en Nano se logra mediante un mecanismo llamado Open Representative Voting (ORV). Los usuarios designan un nodo representante para su cuenta (una delegación de peso, sin bloquear fondos) y estos representantes votan sobre la validez de las transacciones. Cada transacción se liquida individualmente (no hay bloques que agrupen múltiples tx) y se considera confirmada cuando una supermayoría (por ejemplo, >67%) del peso de voto (de los representantes) está de acuerdo. Dado que los titulares honestos no intentarán gastar dos veces sus propios fondos, los forks son raros y suelen deberse a intentos maliciosos, que los representantes pueden rechazar rápidamente. La finalidad suele alcanzarse en menos de un segundo por transacción. ORV es similar a la Prueba de Participación en que el peso del voto se basa en los saldos (stake), pero no hay recompensas de staking ni comisiones: los representantes son nodos voluntarios. La ausencia de minería y producción de bloques permite a Nano operar sin comisiones y con eficiencia. Sin embargo, depende de que un conjunto de representantes confiables esté en línea para votar, y existe una centralización implícita en los nodos que acumulan gran peso de voto (aunque los usuarios pueden cambiar de representante en cualquier momento, manteniendo el control de la descentralización en manos de la comunidad). El consenso de Nano es liviano y optimizado para la velocidad y eficiencia energética, en línea con su objetivo de ser un dinero digital rápido y sin comisiones.
  • Otros enfoques destacados: Existen otros protocolos de consenso basados en DAG. Además de Hedera Hashgraph y Fantom Lachesis:
    • Consenso Avalanche (Avalanche/X-Chain): Avalanche emplea un consenso basado en DAG donde los validadores se muestrean repetidamente entre sí de forma aleatoria para decidir qué transacciones o bloques preferir. La X-Chain de Avalanche (cadena de intercambio) es un DAG de transacciones (UTXO) y alcanza consenso mediante este muestreo de red. El protocolo de Avalanche es probabilístico pero extremadamente rápido y escalable: puede finalizar transacciones en ~1 segundo y, según se informa, manejar hasta 4.500 TPS por subred. Su enfoque es único al combinar estructuras DAG con un consenso metastable (protocolo Snowball), y está asegurado por Proof-of-Stake (cualquiera puede ser validador con stake suficiente).
    • Tree-Graph de Conflux: Conflux es una plataforma que extendió el PoW de Bitcoin a un DAG de bloques. Utiliza una estructura Tree-Graph donde los bloques referencian no solo a un padre sino a todos los bloques previos conocidos (sin huerfanar). Esto permite a Conflux usar minería PoW pero mantener todos los forks como parte del ledger, logrando mucho mayor rendimiento que una cadena típica. Así, Conflux puede alcanzar teóricamente entre 3.000 y 6.000 TPS usando PoW, permitiendo que los mineros produzcan bloques continuamente sin esperar a una sola cadena. Su consenso ordena estos bloques y resuelve conflictos mediante una regla de subárbol más pesado. Es un ejemplo de DAG híbrido con PoW.
    • Variantes de Hashgraph y protocolos académicos: Hay numerosos protocolos DAG académicos (algunos implementados en proyectos recientes): SPECTRE y PHANTOM (protocolos blockDAG orientados a alto rendimiento y confirmación rápida, de DAGlabs), Aleph Zero (un consenso DAG aBFT usado en la blockchain Aleph Zero), Parallel Chains / Prism (proyectos de investigación que separan la confirmación en subcadenas paralelas y DAGs), y avances recientes como Narwhal & Bullshark de Sui, que usan un mempool en DAG para alto rendimiento y un consenso separado para la finalidad. Aunque no todos tienen despliegues a gran escala, indican un campo de investigación vibrante. Muchos de estos protocolos distinguen entre disponibilidad (escribir datos rápidamente en un DAG) y consistencia (ponerse de acuerdo en una historia), buscando obtener lo mejor de ambas.

Cada plataforma DAG adapta su consenso a sus necesidades —ya sean micropagos sin comisiones, ejecución de contratos inteligentes o interoperabilidad—. Un tema común, sin embargo, es evitar un cuello de botella serial único: los mecanismos de consenso basados en DAG buscan permitir mucha actividad concurrente y luego usan algoritmos ingeniosos (gossip, votación, muestreo, etc.) para ordenar todo, en vez de limitar la red a un único productor de bloques por turno.

Estudios de caso: ejemplos de proyectos blockchain basados en DAG

Varios proyectos han implementado ledgers basados en DAG, cada uno con decisiones de diseño y casos de uso específicos. A continuación analizamos algunas plataformas DAG destacadas:

  • IOTA (The Tangle): IOTA es una de las primeras criptomonedas basadas en DAG, diseñada para el Internet de las Cosas. Su ledger, llamado Tangle, es un DAG de transacciones donde cada nueva transacción confirma dos anteriores. El objetivo de IOTA es habilitar microtransacciones sin comisiones entre dispositivos IoT (pagos diminutos por datos o servicios). Lanzada en 2016, para arrancar con seguridad usó un Coordinador (ejecutado por la Fundación IOTA) que prevenía ataques en la red temprana. IOTA ha estado trabajando en “Coordicide” para descentralizar completamente la red introduciendo un consenso por votación (como describimos antes) donde los nodos votan transacciones conflictivas usando un consenso tipo Nakamoto sin líderes sobre el DAG más pesado. En términos de rendimiento, IOTA puede, en teoría, lograr un rendimiento muy alto (el protocolo no impone un límite rígido de TPS; mayor actividad incluso ayuda a confirmar más rápido). En la práctica, las testnets han demostrado cientos de TPS, y se espera que IOTA 2.0 escale bien para la demanda IoT. Los casos de uso de IOTA giran en torno al IoT y la integridad de datos: por ejemplo, transmisión de datos de sensores con pruebas de integridad, pagos entre vehículos, trazabilidad en la cadena de suministro e incluso identidad descentralizada (el marco IOTA Identity permite emitir y verificar credenciales/identificadores descentralizados en el Tangle). IOTA no admite contratos inteligentes en su capa base, pero el proyecto introdujo un marco paralelo de Smart Contracts y tokens en una capa secundaria para habilitar DApps más complejas. Una característica destacada de IOTA es su ausencia de comisiones, habilitada al requerir una pequeña prueba de trabajo del emisor en lugar de cobrar una tarifa, lo cual es atractivo para transacciones de bajo valor y alto volumen (p. ej., un sensor enviando datos cada pocos segundos a coste insignificante).
  • Hedera Hashgraph (HBAR): Hedera es un ledger público distribuido que usa el algoritmo de consenso Hashgraph (inventado por Leemon Baird). Hedera comenzó en 2018 y está gobernada por un consejo de grandes organizaciones (Google, IBM, Boeing y otras) que operan el conjunto inicial de nodos. A diferencia de la mayoría, Hedera es permisionada en la gobernanza (solo miembros aprobados del consejo ejecutan nodos de consenso actualmente, hasta 39 nodos), aunque cualquiera puede utilizar la red. Su DAG Hashgraph permite altísimo rendimiento y finalidad rápida: Hedera puede procesar más de 10.000 TPS con finalidad en 3-5 segundos en condiciones óptimas. Lo consigue gracias al consenso aBFT basado en gossip que describimos antes. Hedera enfatiza casos de uso empresariales y Web3 que necesitan fiabilidad a escala: la red ofrece servicios de tokenización (Hedera Token Service), un Servicio de Consenso para registro inmutable de eventos y un servicio de Smart Contracts (compatible con la EVM). Aplicaciones notables en Hedera incluyen trazabilidad en la cadena de suministro (p. ej., seguimiento de prendas por Avery Dennison), minting masivo de NFT (las bajas comisiones abaratan el proceso), pagos y micropagos (como micropagos en ad tech) e incluso soluciones de identidad descentralizada. Hedera tiene un método DID registrado en el W3C y marcos como Hedera Guardian para admitir credenciales verificables y cumplimiento normativo (por ejemplo, seguimiento de créditos de carbono). Un aspecto clave es el fuerte rendimiento de Hedera combinado con la estabilidad declarada (el algoritmo Hashgraph garantiza ausencia de forks y una equidad matemática en el orden). El compromiso es que Hedera es menos descentralizada en número de nodos que redes abiertas (por diseño, con su modelo de gobernanza), aunque los nodos del consejo están distribuidos globalmente y el plan es aumentar la apertura con el tiempo. En resumen, Hedera Hashgraph es un ejemplo destacado de DLT basada en DAG orientada a aplicaciones empresariales, con énfasis en alto rendimiento, seguridad y gobernanza.
  • Fantom (FTM): Fantom es una plataforma de contratos inteligentes (blockchain de Capa 1) que utiliza un consenso basado en DAG llamado Lachesis. Lanzada en 2019, Fantom ganó popularidad especialmente durante el auge DeFi de 2021-2022 como una cadena compatible con Ethereum pero con mayor rendimiento. La red Opera de Fantom ejecuta el consenso Lachesis aBFT (ya detallado), donde los validadores mantienen un DAG local de bloques de eventos, logran consenso de forma asíncrona y luego finalizan las transacciones en una cadena principal. Esto otorga a Fantom un tiempo de finalidad de ~1 segundo por transacción y la capacidad de manejar miles de TPS. Fantom es compatible con la EVM, lo que permite a los desarrolladores desplegar contratos Solidity y usar las mismas herramientas que Ethereum, facilitando su adopción en DeFi. De hecho, Fantom se convirtió en hogar de numerosos proyectos DeFi (DEX, protocolos de préstamos, yield farms) atraídos por su velocidad y bajas comisiones. También alberga proyectos NFT y DApps de gaming, prácticamente cualquier aplicación Web3 que se beneficie de transacciones rápidas y baratas. Un punto notable es que Fantom alcanzó un alto grado de descentralización para una plataforma DAG: cuenta con decenas de validadores independientes que aseguran la red (sin permisos, cualquiera puede ejecutar un validador con el stake mínimo), a diferencia de algunas redes DAG que restringen los validadores. Esto posiciona a Fantom como una alternativa creíble a blockchains más tradicionales para aplicaciones descentralizadas, aprovechando la tecnología DAG para superar el cuello de botella del rendimiento. El token FTM se usa para staking, gobernanza y comisiones (solo unos céntimos por transacción, mucho menos que el gas de Ethereum). Fantom demostró que el consenso basado en DAG puede integrarse con plataformas de contratos inteligentes para lograr simultáneamente velocidad y compatibilidad.
  • Nano (XNO): Nano es una criptomoneda ligera lanzada en 2015 (originalmente como RaiBlocks) que usa una estructura DAG block-lattice. El enfoque principal de Nano es ser dinero digital punto a punto: transacciones instantáneas, sin comisiones y con un consumo mínimo de recursos. En Nano, cada cuenta tiene su propia cadena de transacciones, y las transferencias entre cuentas se gestionan mediante un bloque de envío en la cadena del remitente y un bloque de recepción en la del destinatario. Este diseño asíncrono permite que la red procese transacciones de forma independiente y en paralelo. El consenso se logra mediante la votación de representantes abiertos (ORV), donde la comunidad designa nodos representantes delegando su saldo. Los representantes votan en transacciones conflictivas (lo cual es raro, generalmente solo en intentos de doble gasto) y, una vez que una mayoría cualificada (67% del peso) está de acuerdo, la transacción se consolida (confirmada irrevocablemente). Los tiempos típicos de confirmación en Nano son muy inferiores a un segundo, lo que la hace sentir instantánea en el uso cotidiano. Al no existir recompensas de minería ni comisiones, operar un nodo o representante Nano es un esfuerzo voluntario, pero el diseño de la red minimiza la carga (cada transacción pesa apenas 200 bytes y se procesa rápidamente). El enfoque DAG y el consenso de Nano le permiten ser extremadamente eficiente energéticamente: existe una pequeña prueba de trabajo realizada por los remitentes (principalmente como medida antispam), pero es trivial comparada con la PoW blockchain. Los casos de uso de Nano son sencillos por diseño: está pensada para transferencias monetarias, desde compras diarias hasta remesas, donde la velocidad y la ausencia de tarifas son su propuesta de valor. Nano no admite contratos inteligentes ni scripting complejo; se centra en hacer muy bien una sola cosa. Un desafío de su modelo es que se basa en la honestidad de la mayoría de los representantes; al no haber incentivos monetarios, el modelo de seguridad se apoya en la suposición de que los grandes tenedores actuarán en beneficio de la red. Hasta ahora, Nano ha mantenido un conjunto bastante descentralizado de representantes principales y ha visto uso en pagos comerciales, propinas y otros micropagos en línea.
  • Comparativa rápida Hedera vs IOTA vs Fantom vs Nano: La siguiente tabla resume algunas características clave de estos proyectos basados en DAG:
Proyecto (Año)Estructura de datos y consensoRendimiento (TPS y finalidad)Características / casos de uso destacados
IOTA (2016)DAG de transacciones (“Tangle”); cada tx aprueba 2 previas. Originalmente con coordinador; migrando a un consenso sin líderes descentralizado (voto sobre el DAG más pesado, sin mineros).TPS teóricamente alto (escala con la actividad); ~10 s de confirmación en redes activas (más rápido con mayor carga). Investigación en curso para mejorar la finalidad. Transacciones sin comisiones.Micropagos y datos IoT (microtransacciones sin comisiones), cadena de suministro, datos de sensores, automoción, identidad descentralizada (método DID de IOTA Identity). Sin smart contracts en la capa base (se gestionan en capas separadas).
Hedera Hashgraph (2018)DAG de eventos (Hashgraph); consenso gossip-about-gossip + votación virtual (aBFT), operado por ~29–39 nodos del consejo (ponderados por PoS). Sin mineros; marcas de tiempo para ordenar.~10.000 TPS máx.; finalidad en 3-5 segundos por transacción. Energía extremadamente baja por tx (~0,0001 kWh). Tarifas fijas muy bajas (~0,0001 $ por transferencia).Aplicaciones empresariales y Web3: tokenización (HTS), NFTs y servicios de contenidos, pagos, trazabilidad en cadena de suministro, datos sanitarios, gaming, etc. Gobernanza por grandes corporaciones; red compatible con la EVM para smart contracts (Solidity). Enfoque en alto rendimiento y seguridad empresarial.
Fantom (FTM) (2019)DAG de bloques de eventos de validadores; consenso PoS Lachesis aBFT (sin líderes). Cada validador construye un DAG de eventos que se confirma y se ensambla en una blockchain final (Opera Chain).Empíricamente cientos de TPS en uso DeFi; finalidad típica de 1-2 segundos. Capaz de miles de TPS en benchmarks. Tarifas bajas (fracciones de centavo).DeFi y smart contracts en una L1 de alta velocidad. Compatible con la EVM (ejecuta DApps Solidity). Soporta DEX, préstamos, marketplaces NFT (trading rápido, mint barato). El consenso DAG queda oculto tras una interfaz blockchain amigable. Cualquier persona puede hacer staking (conjunto de validadores descentralizado).
Nano (XNO) (2015)DAG de cadenas de cuenta (block-lattice); cada tx es su propio bloque. Consenso por votación de representantes abiertos (tipo dPoS en conflictos). Sin minería ni comisiones.~Cientos de TPS factibles (limitados principalmente por E/S de red). Confirmación <1 s típica. Sin comisiones. Uso de recursos extremadamente bajo (eficiente para IoT/móvil).Moneda digital para pagos instantáneos. Ideal para micropagos, propinas, comercio minorista, donde las tarifas y la latencia deben ser mínimas. No está diseñada para smart contracts; se centra en transferencias simples. Consumo energético muy bajo (criptomoneda ecológica). Representantes administrados por la comunidad (sin autoridad central).

(Tabla: comparación de proyectos de ledger basados en DAG seleccionados y sus características. TPS = transacciones por segundo.)

Otros proyectos basados en DAG no detallados incluyen Obyte (Byteball) – un ledger DAG para pagos condicionales y almacenamiento de datos, IoT Chain (ITC) – un proyecto DAG orientado al IoT, Avalanche – que ya mencionamos por usar DAG en su consenso y se ha convertido en una plataforma DeFi importante, Conflux – un DAG PoW de alto rendimiento en China, y prototipos académicos como SPECTRE/PHANTOM. Cada uno explora el espacio de diseño de los ledgers DAG de distintas maneras, pero los cuatro ejemplos anteriores (IOTA, Hedera, Fantom, Nano) ilustran la diversidad: desde microtransacciones IoT sin comisiones hasta redes empresariales y cadenas de contratos inteligentes DeFi, todos aprovechando estructuras DAG.

Casos de uso de la tecnología DAG en el ecosistema Web3

Los sistemas blockchain basados en DAG desbloquean determinados casos de uso gracias a su alto rendimiento y propiedades únicas. Estos son algunos casos de uso actuales y potenciales en los que los DAG están impactando en Web3:

  • Internet de las Cosas (IoT): El IoT implica millones de dispositivos transmitiendo datos y potencialmente transaccionando entre sí (pagos máquina a máquina). Ledgers DAG como IOTA se diseñaron explícitamente para este escenario. Con microtransacciones sin comisiones y la capacidad de manejar frecuencias altas de pagos pequeños, un ledger DAG puede permitir que dispositivos IoT paguen por servicios o ancho de banda sobre la marcha. Por ejemplo, un coche eléctrico inteligente podría pagar automáticamente a una estación de carga unos céntimos por la energía, o los sensores podrían vender datos a una plataforma en tiempo real. El Tangle de IOTA se ha usado en pilotos de ciudades inteligentes, integraciones de IoT en cadenas de suministro (seguimiento de mercancías y condiciones ambientales) y mercados descentralizados de datos donde se registran y comercian los datos de sensores de forma inmutable. La escalabilidad de los DAG aborda el enorme volumen que generan las redes IoT masivas, y su bajo coste se ajusta a la economía de los micropagos.
  • Finanzas descentralizadas (DeFi): Aplicaciones DeFi como los exchanges descentralizados (DEX), plataformas de préstamos y redes de pagos se benefician de un alto rendimiento y baja latencia. Las plataformas de smart contracts basadas en DAG (p. ej., Fantom, y en cierta medida la X-Chain de Avalanche para transferencias simples de activos) ofrecen la ventaja de liquidar operaciones más rápido y mantener comisiones bajas incluso durante alta demanda. En 2021, Fantom experimentó un aumento de actividad DeFi (yield farming, market makers automatizados, etc.) y pudo manejarlo con mucha menos congestión que Ethereum en ese momento. Además, la finalidad rápida de los DAG reduce el riesgo de incertidumbre en la ejecución de operaciones (en cadenas lentas, los usuarios esperan varios bloques para la finalidad, lo que introduce riesgo en el trading veloz). Otra perspectiva son las redes de pagos descentralizados: Nano, por ejemplo, puede considerarse parte del espectro DeFi, habilitando transferencias peer-to-peer y posiblemente actuando como carril de micropagos para capas 2 de otros sistemas. El rendimiento de los DAG también podría soportar trading de alta frecuencia o transacciones DeFi complejas multi-paso ejecutándose con mayor fluidez.
  • NFT y gaming: El boom de los NFT evidenció la necesidad de minting y transferencias de bajo coste. En Ethereum, acuñar NFT se volvió costoso cuando el gas se disparó. Redes DAG como Hedera y Fantom se han planteado como alternativas donde acuñar un NFT cuesta una fracción de centavo, haciéndolas viables para activos en juegos, coleccionables o lanzamientos a gran escala. El Token Service de Hedera permite la emisión nativa de tokens y NFT con tarifas bajas y predecibles, y ha sido usado por plataformas de contenido e incluso empresas (p. ej., artistas musicales emitiendo tokens o universidades registrando títulos). En gaming, donde abundan las microtransacciones, un ledger DAG rápido puede gestionar frecuentes intercambios de activos o distribución de recompensas sin ralentizar el juego ni arruinar a los jugadores con comisiones. El alto rendimiento garantiza que, incluso si un juego o colección NFT popular atrae a millones de usuarios, la red pueda soportar la carga (hemos visto juegos en Ethereum congestionar la red en el pasado). Por ejemplo, un juego basado en NFT en Fantom puede actualizar el estado lo suficientemente rápido como para ofrecer una experiencia casi en tiempo real.
  • Identidad descentralizada (DID) y credenciales: Los sistemas de identidad se benefician de un ledger inmutable para anclar identidades, credenciales y atestaciones. Las redes DAG se exploran aquí porque ofrecen escalabilidad para potencialmente miles de millones de transacciones de identidad (cada login, emisión de certificado, etc.) y bajo coste, crucial si, por ejemplo, cada interacción de identidad de un ciudadano se registrara. IOTA Identity es un ejemplo: proporciona un método DID did:iota donde los documentos de identidad se referencian en el Tangle. Se puede usar para identidad autosoberana: los usuarios controlan sus documentos y los verificadores pueden obtener pruebas del DAG. Hedera también está activa en el ámbito DID: tiene una especificación DID y se ha usado en proyectos como registros inmutables de títulos universitarios, certificados de vacunación COVID o documentos de cumplimiento en la cadena de suministro (a través del Hedera Consensus Service como servicio de anclaje). Las ventajas de los DAG aquí son que es barato y rápido escribir datos, de modo que actualizar un estado de identidad (rotar claves, añadir credenciales) no enfrenta el coste o retraso de una blockchain congestionada. Además, las garantías de finalidad y orden pueden ser importantes para auditorías (Hashgraph, por ejemplo, proporciona un orden temporal confiable útil para registros de cumplimiento).
  • Cadena de suministro e integridad de datos: Más allá de la identidad, cualquier caso de uso que involucre registrar un alto volumen de datos puede aprovechar DLT basadas en DAG. La trazabilidad en cadenas de suministro es uno: los productos generan muchos eventos (fabricado, enviado, inspeccionado, etc.). Proyectos han usado Hedera e IOTA para registrar estos eventos en un ledger DAG, aportando inmutabilidad y transparencia. El alto rendimiento garantiza que el ledger no sea un cuello de botella, incluso si se escanea y registra cada artículo de una red de suministro grande. Además, las comisiones nulas o bajas permiten registrar eventos de bajo valor sin costes elevados. Otro ejemplo es la integridad de datos IoT: redes eléctricas o telecomunicaciones pueden registrar lecturas de dispositivos en un ledger DAG para demostrar posteriormente que los datos no fueron manipulados. El DAG de Constellation Network (otro proyecto DAG) se centra en la validación de grandes volúmenes de datos para empresas y gobiernos (como la integridad de datos de drones de la Fuerza Aérea de EE. UU.), destacando cómo un DAG escalable puede manejar flujos masivos de datos de forma confiable.
  • Pagos y remesas: Transacciones rápidas y sin comisiones hacen que criptomonedas DAG como Nano e IOTA sean adecuadas para pagos. Nano ha sido adoptada en escenarios como propinas online (donde un usuario puede enviar unos céntimos instantáneamente a un creador de contenido) y remesas internacionales (donde la velocidad y coste cero marcan una gran diferencia frente a esperar horas y pagar porcentajes elevados). Las redes DAG pueden servir como carriles de pago de alta velocidad integrados en sistemas de punto de venta o aplicaciones móviles. Por ejemplo, una cafetería podría usar una criptomoneda DAG para los pagos sin preocuparse por la latencia o el coste (la experiencia puede rivalizar con una tarjeta de crédito contactless). HBAR de Hedera también se usa en algunas pruebas de pago (su finalidad rápida y baja tarifa atraen a aplicaciones fintech para liquidación). Además, como las redes DAG suelen tener mayor capacidad, pueden mantener el rendimiento incluso durante eventos globales de compras o picos de uso, algo valioso para la fiabilidad de pagos.
  • Feeds de datos en tiempo real y oráculos: Los oráculos (servicios que introducen datos externos en contratos inteligentes) requieren escribir muchos datos en un ledger. Un ledger DAG podría actuar como una red de oráculos de alto rendimiento, registrando precios, datos climáticos, lecturas de sensores IoT, etc., con garantía de orden y marca temporal. El Hedera Consensus Service, por ejemplo, es utilizado por algunos proveedores de oráculos para sellar datos antes de alimentarlos a otras cadenas. La velocidad asegura datos frescos y el rendimiento permite manejar flujos rápidos. En analítica Web3 descentralizada o publicidad, donde cada clic o impresión podría registrarse para transparencia, un backend DAG puede soportar el volumen de eventos.

En todos estos casos, el hilo común es que las redes DAG buscan proporcionar la escalabilidad, velocidad y eficiencia de costes que amplían el alcance de lo que se puede descentralizar. Son particularmente útiles donde ocurren transacciones de alta frecuencia o alto volumen (IoT, microtransacciones, datos de máquinas) o donde la experiencia del usuario exige interacciones rápidas y fluidas (gaming, pagos). No obstante, no todos los casos de uso migrarán a ledgers DAG: a veces la madurez y seguridad de las blockchains tradicionales, o simplemente los efectos de red (por ejemplo, la enorme base de desarrolladores de Ethereum), pesan más que la necesidad de rendimiento bruto. Aun así, los DAG están labrándose un nicho en la pila Web3 para escenarios que tensionan a las cadenas convencionales.

Limitaciones y desafíos de las redes basadas en DAG

Aunque los ledgers distribuidos basados en DAG ofrecen ventajas atractivas, también implican compromisos y desafíos. Es importante examinar críticamente estas limitaciones:

  • Madurez y seguridad: La mayoría de los algoritmos de consenso DAG son relativamente nuevos y están menos probados en batalla que los protocolos blockchain bien estudiados de Bitcoin o Ethereum. Esto puede significar vulnerabilidades de seguridad o vectores de ataque aún desconocidos. La complejidad de los sistemas DAG puede abrir nuevas vías de ataque: por ejemplo, un atacante podría intentar inundar o inflar el DAG con subtangles conflictivos, o aprovechar la estructura paralela para gastar doble antes de que la red alcance consenso. Análisis académicos señalan que la complejidad incrementada introduce una gama más amplia de vulnerabilidades frente a cadenas lineales más simples. Algunas redes DAG han sufrido incidencias: por ejemplo, en sus inicios la red de IOTA tuvo que pausarse en un par de ocasiones por irregularidades/ataques (en 2020 se robó un fondo y el Coordinador se detuvo temporalmente para resolverlo). Estos incidentes subrayan que los modelos de seguridad siguen perfeccionándose. Además, en algunos DAG la finalidad es probabilística (p. ej., antes de Coordicide IOTA no tenía finalidad absoluta, solo confianza creciente), lo que puede ser problemático para ciertas aplicaciones (aunque DAG más recientes como Hashgraph y Fantom ofrecen finalidad instantánea con garantías aBFT).
  • Complejidad del consenso: Lograr consenso en un DAG suele implicar algoritmos complejos (protocolos gossip, votación virtual, muestreo aleatorio, etc.). Esta complejidad se traduce en bases de código más extensas e implementaciones complicadas, aumentando el riesgo de bugs de software. También hace el sistema más difícil de entender para los desarrolladores. La regla de la cadena más larga en una blockchain es conceptualmente simple, mientras que la votación virtual de Hashgraph o el muestreo repetido de Avalanche no son tan intuitivos. La complejidad puede frenar la adopción: desarrolladores y empresas pueden dudar en confiar en un sistema que les cuesta comprender o auditar. Como señaló un estudio, los sistemas basados en órdenes parciales (DAG) requieren más esfuerzo para integrarse con la infraestructura existente y la mentalidad de los desarrolladores. Las herramientas y librerías para redes DAG también son menos maduras en muchos casos, lo que puede empeorar la experiencia de desarrollo frente a Ethereum o Bitcoin.
  • Compromisos de descentralización: Algunas implementaciones DAG actuales sacrifican cierto grado de descentralización para lograr su rendimiento. Por ejemplo, la dependencia de Hedera en un consejo fijo de 39 nodos implica que la red no está abierta a cualquiera para participar en el consenso, lo cual ha recibido críticas pese a sus fortalezas técnicas. IOTA, durante mucho tiempo, dependió de un Coordinador central para evitar ataques, un punto único de fallo/control. El consenso de Nano se basa en un pequeño número de representantes principales que concentran la mayor parte del peso de voto (en 2023, los pocos representantes principales controlaban gran parte del peso en línea), lo que puede considerarse una concentración de poder, aunque es algo análogo a los pools de minería en PoW. En general, se percibe que las blockchains son más fáciles de descentralizar ampliamente (miles de nodos) que algunas redes DAG. Las razones varían: ciertos algoritmos DAG pueden exigir mayores requisitos de ancho de banda (dificultando la participación plena de muchos nodos), o el diseño del proyecto puede mantener intencionalmente una estructura permisionada al inicio. No es una limitación inherente de los DAG, pero en la práctica muchos aún no alcanzan el número de nodos de las grandes blockchains.
  • Necesidad de volumen (seguridad vs rendimiento): Algunas redes DAG requieren paradójicamente un alto volumen de transacciones para funcionar de forma óptima. Por ejemplo, el modelo de seguridad de IOTA se fortalece cuando muchas transacciones honestas se confirman constantemente entre sí (aumentando el peso acumulado de los subtangles honestos). Si la actividad es muy baja, el DAG puede volverse perezoso: puntas sin aprobar rápidamente o atacantes que lo tienen más fácil para intentar sobrescribir partes del grafo. En contraste, una blockchain tradicional como Bitcoin no necesita un número mínimo de transacciones para seguir segura (incluso con pocas transacciones, los mineros siguen compitiendo por extender la cadena). Así, los DAG suelen rendir mejor bajo carga, pero pueden estancarse con uso escaso, salvo que se apliquen medidas especiales (como el coordinador de IOTA o transacciones de “mantenimiento” en segundo plano). Esto significa que el rendimiento puede ser inconsistente: excelente cuando el uso es alto, pero con confirmaciones más lentas en periodos valle o redes con poca actividad.
  • Ordenamiento y compatibilidad: Como los DAG producen un orden parcial de eventos que luego debe hacerse consistente, los algoritmos de consenso pueden ser bastante intrincados. En contextos de contratos inteligentes, se requiere un orden total de las transacciones para evitar doble gastos y mantener la ejecución determinista. Sistemas DAG como Fantom resuelven esto construyendo una capa de ordenamiento (la Opera Chain final), pero no todos los DAG soportan fácilmente smart contracts complejos. El manejo del estado y el modelo de programación puede ser desafiante en un DAG puro. Por ejemplo, si dos transacciones no conflictivas, se pueden confirmar en paralelo en un DAG —eso está bien—. Pero si confligen (p. ej., dos tx gastan el mismo output o dos operaciones sobre el mismo pedido), la red debe decidir una y descartar la otra. Garantizar que todos los nodos tomen la misma decisión de forma descentralizada es más difícil sin una cadena única que lo ordene todo. Por eso muchos proyectos DAG inicialmente evitaron los contratos inteligentes o el estado global y se enfocaron en pagos (donde los conflictos son más sencillos de detectar via UTXO o balances). Interconectar ledgers DAG con ecosistemas blockchain existentes tampoco es trivial; por ejemplo, conectar una EVM a un DAG requirió que Fantom creara un mecanismo para linearizar el DAG para la ejecución EVM. Estas complejidades implican que no todos los casos de uso pueden implementarse inmediatamente sobre un DAG sin un diseño cuidadoso.
  • Almacenamiento y sincronización: Un potencial problema es que, si un ledger DAG permite un volumen alto de transacciones paralelas, el ledger puede crecer rápidamente. Son importantes algoritmos eficientes para podar el DAG (eliminar transacciones antiguas que ya no son necesarias para la seguridad) y para permitir nodos ligeros (los light clients necesitan confirmar transacciones sin almacenar todo el DAG). La investigación ha identificado el desafío de alcanzabilidad: asegurar que las nuevas transacciones puedan alcanzar y referenciar a las anteriores con eficiencia y determinar cómo truncar la historia de forma segura en un DAG. Aunque las blockchains también enfrentan problemas de crecimiento, la estructura del DAG puede complicar tareas como calcular saldos o pruebas para estados parciales, ya que el ledger no es una simple lista de bloques. Es un desafío técnico que puede resolverse, pero añade más carga al diseño de un sistema DAG robusto.
  • Percepción y efectos de red: Más allá de los aspectos técnicos, los proyectos DAG enfrentan el reto de demostrarse en un espacio dominado por blockchains. Muchos desarrolladores y usuarios se sienten más cómodos con las L1 blockchain, y los efectos de red (más usuarios, más dApps, más herramientas en las cadenas existentes) pueden ser difíciles de superar. A veces los DAG se promocionan con afirmaciones audaces (“blockchain killer”), lo que puede invitar al escepticismo. Por ejemplo, un proyecto puede alegar escalabilidad ilimitada, pero los usuarios esperarán ver pruebas en condiciones reales. Hasta que las redes DAG alojan “killer apps” o bases de usuarios grandes, pueden percibirse como experimentales. Además, lograr listados en exchanges, soluciones de custodia, wallets —toda la infraestructura que ya soporta las grandes blockchains— es un esfuerzo continuo para cada nueva plataforma DAG. Hay, por tanto, un desafío de arranque: a pesar de los méritos técnicos, la adopción puede rezagarse por la inercia del ecosistema.

En resumen, los ledgers basados en DAG intercambian simplicidad por rendimiento, y eso conlleva dolores de crecimiento. La complejidad del consenso, la posible centralización en algunas implementaciones y la necesidad de ganarse una confianza comparable a los sistemas blockchain veteranos son obstáculos a superar. La comunidad de investigación estudia activamente estos problemas; por ejemplo, un paper de 2024 de sistematización del conocimiento sobre protocolos DAG destaca la creciente variedad de diseños y la necesidad de comprender integralmente sus compromisos. A medida que los proyectos DAG maduren, probablemente se aborden muchos de estos desafíos (eliminación de coordinadores, participación abierta, mejores herramientas), pero es importante considerarlos al evaluar DAG vs blockchain para una aplicación específica.

Tendencias de adopción y perspectivas futuras

La adopción de la tecnología blockchain basada en DAG todavía está en fases tempranas frente al uso generalizado de las blockchains tradicionales. A 2025, solo un puñado de ledgers públicos usan DAG a escala: entre ellos Hedera Hashgraph, IOTA, Fantom, Nano, Avalanche (en parte de su sistema) y algunos otros. Las blockchains (cadenas lineales) siguen siendo la arquitectura dominante en los sistemas desplegados. Sin embargo, el interés en los DAG ha ido aumentando tanto en la industria como en la academia. Podemos identificar varias tendencias y una perspectiva para los DAG en blockchain:

  • Creciente número de proyectos y estudios DAG: Se aprecia un aumento en la cantidad de proyectos nuevos que exploran arquitecturas DAG o híbridas. Por ejemplo, plataformas recientes como Aleph Zero (una red enfocada en privacidad) usan un consenso DAG para un orden rápido, y Sui y Aptos (cadenas con lenguaje Move) incorporan mempools basados en DAG o motores de ejecución paralela para escalar el rendimiento. La investigación académica en consenso DAG está floreciendo: protocolos como SPECTRE, PHANTOM, GhostDAG y otros más recientes están ampliando los límites, y se publican análisis exhaustivos (papers SoK) para clasificar y evaluar los enfoques DAG. Esto indica una exploración saludable y la aparición de buenas prácticas. A medida que la investigación identifica soluciones a debilidades previas (por ejemplo, cómo lograr equidad, cómo podar DAG, cómo asegurar DAG bajo condiciones dinámicas), es probable que estas innovaciones lleguen a las implementaciones.
  • Modelos híbridos en uso general: Una tendencia interesante es que incluso las blockchains tradicionales están adoptando conceptos DAG para mejorar el rendimiento. Avalanche es un ejemplo principal de híbrido: se presenta como una plataforma blockchain, pero en su núcleo usa un consenso DAG. Ha ganado adopción significativa en DeFi y NFT, demostrando que los usuarios a veces adoptan un sistema DAG sin siquiera notarlo, siempre que satisfaga sus necesidades (rapidez y bajo coste). Esta tendencia puede continuar: DAG como motor interno exponiendo una interfaz blockchain familiar podría ser una estrategia ganadora, facilitando a los desarrolladores la transición. Fantom hizo esto con su Opera Chain, y otros proyectos podrían seguir el mismo camino, convirtiendo la tecnología DAG en el motor invisible de las cadenas de próxima generación.
  • Adopción empresarial y de nicho: Las empresas que requieren alto rendimiento, costes predecibles y que se sienten cómodas con redes más permisionadas se han inclinado a explorar ledgers DAG. El modelo de Consejo de Hedera atrajo a grandes compañías; estas impulsan casos de uso como tokenización de activos para servicios financieros o seguimiento de licencias de software en Hedera. También vemos consorcios considerar DLT basadas en DAG para liquidaciones en telecomunicaciones, seguimiento de impresiones publicitarias o transferencias interbancarias, donde el volumen es alto y necesitan finalidad. IOTA ha participado en proyectos financiados por la Unión Europea para infraestructura, pilotos de identidad digital e IoT industrial: son caminos de adopción a largo plazo, pero demuestran que los DAG están en el radar más allá de la comunidad cripto. Si algunas de estas pruebas tienen éxito y escalan, podríamos ver adopciones sectoriales de redes DAG (p. ej., un consorcio IoT usando un ledger DAG para compartir y monetizar datos).
  • Progreso comunitario y descentralización: Las críticas tempranas a las redes DAG (coordinadores centrales, validadores permisionados) se están abordando gradualmente. Coordicide de IOTA, si tiene éxito, eliminará el coordinador central y transformará IOTA en una red completamente descentralizada con una forma de staking y validadores comunitarios. Hedera ha abierto su código y ha insinuado planes para descentralizar aún más la gobernanza a largo plazo (más allá del consejo inicial). La comunidad de Nano trabaja continuamente para distribuir el peso de los representantes (alentando a más usuarios a operar nodos o repartir sus delegaciones). Estos pasos son importantes para la credibilidad y confianza en las redes DAG, alineándolas más con la ética blockchain. Conforme aumente la descentralización, es probable que más usuarios y desarrolladores cripto-nativos estén dispuestos a construir sobre o contribuir a proyectos DAG, acelerando su crecimiento.
  • Interoperabilidad y uso como capa 2: También podríamos ver a los DAG usarse como capas de escalado o redes interoperables en lugar de ecosistemas independientes. Por ejemplo, un ledger DAG podría servir como capa 2 de alta velocidad para Ethereum, anclando periódicamente resultados agregados en Ethereum para seguridad. Alternativamente, redes DAG podrían conectarse mediante puentes a blockchains existentes, permitiendo mover activos hacia donde sea más barato transaccionar. Si la experiencia de usuario es fluida, los usuarios podrían operar en una red DAG (disfrutando de alta velocidad) mientras confían en una blockchain base para la liquidación o seguridad, obteniendo lo mejor de ambos mundos. Algunos proyectos contemplan este enfoque por capas.
  • Perspectiva futura – complemento, no reemplazo (por ahora): Es revelador que incluso los defensores suelen decir que los DAG son una “alternativa” o complemento a las blockchains, más que un reemplazo total. En el futuro cercano podemos esperar redes heterogéneas: algunas basadas en blockchain, otras en DAG, cada una optimizada para distintos escenarios. Los DAG podrían alimentar la columna vertebral de alta frecuencia de Web3 (gestionando el trabajo pesado de microtransacciones y registro de datos), mientras que las blockchains podrían seguir siendo preferidas para la liquidación, transacciones de muy alto valor o donde la simplicidad y robustez sean críticas. A más largo plazo, si los sistemas DAG siguen demostrando su valía y logran igualar o superar la seguridad y descentralización, es concebible que se conviertan en el paradigma dominante de los ledgers distribuidos. El enfoque en eficiencia energética también alinea a los DAG con las presiones globales de sostenibilidad, lo que podría hacerlos más aceptables política y socialmente a largo plazo. Los beneficios de huella de carbono reducida, junto con las ventajas de rendimiento, podrían ser un impulsor clave si los entornos regulatorios enfatizan la tecnología verde.
  • Sentimiento comunitario: Existe un segmento de la comunidad cripto muy entusiasmado con los DAG, viéndolos como el siguiente paso evolutivo de la DLT. Es común oír frases como “los DAG son el futuro; las blockchains se verán como el internet por dial-up frente a la banda ancha de los DAG”. Este entusiasmo debe equilibrarse con resultados prácticos, pero sugiere que talento e inversiones están fluyendo hacia este ámbito. Por otro lado, persisten los escépticos, señalando que no debe sacrificarse la descentralización y seguridad por velocidad, por lo que los proyectos DAG deberán demostrar que pueden lograr lo mejor de ambos mundos.

En conclusión, el futuro de los DAG en blockchain es cautelosamente optimista. Actualmente las blockchains siguen dominando, pero las plataformas basadas en DAG se están abriendo espacio y demostrando su capacidad en dominios específicos. A medida que la investigación resuelva los desafíos actuales, probablemente veremos más convergencia de ideas: blockchains adoptando mejoras inspiradas en DAG y redes DAG asimilando las lecciones de las blockchains en gobernanza y seguridad. Los investigadores y desarrolladores Web3 harían bien en seguir de cerca los avances DAG, ya que representan una rama significativa de la evolución de los ledgers distribuidos. En los próximos años podríamos ver un ecosistema diverso de ledgers interoperables donde los DAG desempeñen un papel vital en la escalabilidad y aplicaciones especializadas, acercándonos a la visión de una web escalable y descentralizada.

En palabras de una publicación de Hedera: los ledgers basados en DAG son “un paso prometedor” en la evolución de las monedas digitales y la tecnología descentralizada: no una bala de plata para reemplazar completamente a las blockchains, sino una innovación importante que trabajará junto a ellas e inspirará mejoras en todo el panorama de los ledgers distribuidos.

Fuentes: La información de este informe proviene de diversas fuentes confiables, como investigaciones académicas sobre consenso DAG, documentación oficial y whitepapers de proyectos como IOTA, Hedera Hashgraph, Fantom y Nano, además de blogs técnicos y artículos que aportan perspectivas sobre las diferencias DAG vs blockchain. Estas referencias respaldan el análisis comparativo, los beneficios y los estudios de caso discutidos. El diálogo constante en la comunidad de investigación Web3 sugiere que los DAG seguirán siendo un tema candente mientras buscamos resolver la trinidad de escalabilidad, seguridad y descentralización en la próxima generación de tecnología blockchain.