Vor ein paar Tagen hat IOTA ein Video veröffentlicht, das viele seiner Unterstützer sehr begeistert hat. Das Video wurde im Februar beim ReSum-Forschertreffen des IOTA gefilmt und enthielt IOTA-Mitbegründer Seguei Popov, der neckte, dass die IOTA-Stiftung einen Weg gefunden habe, den zentralisierten Koordinator des Netzwerks zu töten. Viele spekulierten, dass die Tatsache, dass die IOTA-Stiftung drei Monate auf die Veröffentlichung des Videos gewartet hatte, bedeutete, dass es beabsichtigt war, einen Hype für konkretere Details aufzubauen.
Die IOTA, die per Slick-Promotion-Video und einer neuen Website angekündigt wird, ersetzt den zentralen Koordinator durch ein dezentrales Konsenssystem, das sie „Shimmer“ nennt. Diese komplexe Lösung für das komplexe Problem der Lösung des Trilemmas der Balance von Sicherheit, Skalierbarkeit und Dezentralisierung basiert auf natürlich auftretenden Phänomenen wie den synchronisierten Flugmustern der Bienen und dem Immunsystem lebender Organismen.
Im Mittelpunkt des neuen Konsensmechanismus von IOTA steht ein Reputation-Ranking-System für Knoten mit dem Namen „mana“. Knoten erhalten Mana, weil sie sich innerhalb des IOTA-Ökosystems als „gute Akteure“ verhalten, und können auch Mana wegen „schlechten Verhaltens“ verlieren. Dieses algorithmisch bestimmte Reputationssystem wird als Lösung für viele der Probleme im Zusammenhang mit aktuellen Blockchain-Konsensmechanismen beschrieben, wie z.B. das derzeit von Bitcoin und Ethereum verwendete Proof of Work (PoW)-Modell, das für Ethereum 2.0 geplante Proof of Stake (PoS)-Modell und das von EOS verwendete Delegated Proof of Stake (DPoS)-System.
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Töten des Koordinators
Wie wir bei der Berichterstattung über den 15%igen Anstieg des IOTA-Preises nach der Veröffentlichung des Popov-Videos vor einigen Tagen erklärten, war die Abhängigkeit der IOTA von einem zentralen Koordinator lange Zeit eine wichtige Kritik am Projekt. Die größte Innovation von IOTA ist die Verwendung eines gerichteten azyklischen Graphen (DAG)-Ledgers, das eine unbegrenzte Skalierbarkeit und völlig unempfindliche Transaktionen ermöglicht. IOTA nennt sein System der miteinander verbundenen Transaktionen „das Tangle“. Transaktionen in den meisten Blockchain-Netzwerken werden im Wesentlichen in chronologischer Reihenfolge verarbeitet, mit der Möglichkeit, höhere Netzwerkgebühren zu zahlen, um sich in die Warteschlange zu stellen und eine Transaktion schneller überprüfen zu lassen. Das Tangle ermöglicht es Transaktionen theoretisch, sich gegenseitig zu überprüfen, so dass unendlich viele Transaktionen parallel verarbeitet werden können.
Das Problem mit dem Tangle bis zu diesem Punkt war, wie man die Gültigkeit von Transaktionen innerhalb seiner komplexen Struktur sicherstellen kann. Die Lösung dafür war ein zentraler Koordinator, der die Gültigkeit von Transaktionen im Netzwerk in ähnlicher Weise wie ein Bitcoin- oder Ethereum-Miner oder ein EOS-Blockhersteller überprüft. Diese Lösung löst das Problem der Netzwerksicherheit, aber nur, indem sie sowohl Dezentralisierung als auch Skalierbarkeit umfasst.
Den Koordinator zu töten bedeutet, einen neuen Konsensmechanismus einzuführen, der die stufenlos skalierbaren parallelen Transaktionen des Tangle ermöglicht, ohne Kompromisse bei Sicherheit oder Dezentralisierung einzugehen. Und mit einem detaillierten Whitepaper und einem leichter zugänglichen Click-Through-Leitfaden zu Coordicide, der auf der Website der IOTA Foundation veröffentlicht wurde, hat die IOTA Foundation konkrete Pläne für genau das, was diese neue Konsensuslösung aussieht, ausgearbeitet.
Ein Ende der Suche nach dem Ultimate Consensus Mechanism?
Die Lösung des Trilemmas Sicherheit/Skalierbarkeit/Dezentralisierung war wohl die größte Herausforderung für Blockchain und Kryptowährung seit der Einführung von Bitcoin vor über zehn Jahren.
IOTA ist in erster Linie für den Datenaustausch zwischen Geräten konzipiert, die mit dem Internet der Dinge (IoT) verbunden sind. Die Abhängigkeit von PoWs auf hohe Rechenleistung zur Bestimmung legitimer Transaktionen ist für diesen Anwendungsfall grundsätzlich ungeeignet, da steigende Gebühren die Art der Mikrotransaktionen, die IOTA ermöglichen will, unerschwinglich teuer machen. Aber auch die anderen wichtigsten bestehenden Konsensmechanismen haben ihre Nachteile.
Der neue Konsensmechanismus der IOTA kombiniert und baut auf den besten Elementen dieser Systeme auf, um eine innovative Lösung zu schaffen, die das existentielle Trilemma der Blockkette gelöst haben könnte.
Schimmer
Die IOTA Foundation beschreibt den neuen Konsensmechanismus als modular, „d.h. jedes Modul kann unabhängig voneinander ersetzt werden, wenn neue Forschungsergebnisse weitere Verbesserungen ergeben“, denn „Software, die nicht mit modularen Grundlagen entwickelt wurde, wird zu stagnieren beginnen. Die Flexibilität für zukünftige Upgrades ist entscheidend für den langfristigen Erfolg einer so schnell voranschreitenden Technologie.“
Im Mittelpunkt des neuen Konsensmechanismus von IOTA steht ein System der Knotenreputation, bei dem die Token-Inhaber wählen, ob sie Manareputpunkte an gute Akteure im Netzwerk vergeben wollen, die jederzeit widerrufen oder neu vergeben werden können. Die Informationen werden zwischen benachbarten Knoten innerhalb des IOTA-Netzwerks ausgetauscht, die in einem automatischen Peering-System angeordnet sind, das es ermöglicht, in so wenigen Schritten wie möglich einen vollständigen Netzwerkkonsens zu erreichen.
Cellular Consensus sieht eine Einigung über die Knotenreputation „schimmern“ durch das System und erzeugt ein automatisiertes System der Übereinstimmung, ähnlich wie bei der Bewegung großer Gruppen von Insekten. Knoten, die gegen die Normen des Netzwerks verstoßen, werden als seltsam identifiziert, so wie sich Insekten Raubtiere in ihrer Mitte erkennen. Die IOTA Foundation stellt fest, dass ein solches System sehr schwer mathematisch zu implementieren ist und viel mehr Tests erfordern wird, bevor es vollständig im IOTA-Mainnet eingesetzt werden kann.
Mit Fast Probabilistic Consensus überprüfen Knoten das Verhalten anderer zufällig ausgewählter Knoten im Netzwerk. Der Prozentsatz der Zustimmung, der erforderlich ist, um das Verhalten dieser Knoten zu genehmigen, wird ebenfalls zufällig für jede Abstimmungsrunde generiert, was es schwieriger macht, das System zu spielen und Angriffe auf das Netzwerk zu starten.
„Freiheit für unendliche Innovationen“.
Das Coordicide Promotionsvideo von IOTA endet mit dem Slogan „Freedom to Infinitely Innovate“. Das Projekt von IOTA ist Open Source, so dass jeder auf dem Netzwerk aufbauen kann. Die komplexe Lösung zur Entfernung des zentralen Koordinators sollte zu nahezu sofortigen und unbemerkten Transaktionen führen, wobei die Komplexität der miteinander verbundenen Knoten des Tangle dazu führt, dass die Rechenanforderungen jedes Knotens gering sind, was ihn perfekt für ressourcenbeschränkte IoT-Geräte geeignet macht. Das Manareputationssystem wird auch dazu führen, dass Vertrauen in die Zeitstempel von Transaktionen aufgebaut werden kann, was IOTA besser für zeitsensible intelligente Vertragsmerkmale geeignet macht, insbesondere für solche, die von Geräten ausgeführt werden, die manchmal die Internetverbindung verlieren können.
Der Plan von IOTA für Coordicide ist das Ergebnis jahrelanger Arbeit und Forschung. Die letzte Phase der Umsetzung mag noch einige Zeit entfernt sein, aber der Plan scheint eine sorgfältige Prüfung aller Fragen, die sich auf der ganzen Linie ergeben können, beinhaltet zu haben. Die vielen Unterstützer von IOTA glauben seit langem, dass es die ultimativen Antworten auf die Lösung des Trilemmas Sicherheit/Skalierbarkeit der Dezentralisierung von Blockchain und Kryptowährung bietet. Mit seinen innovativen Vorschlägen für Shimmer ist diese Lösung vielleicht gerade erst angekommen.
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