Das monatliche IOTA Research Status Update enthält Neuigkeiten und Updates über die wichtigsten Projekte der IOTA.
Das Update dieses Monats befasst sich mit dem Status von IOTAs Hauptaufgabe, Coordicide.
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Dies ist eine vollständige Übersetzung des offiziellen IOTA-Berichts über den Zustand von Coordicide.
Das Team ist in mehrere Untergruppen unterteilt, die sich jeweils auf einen bestimmten Bereich von Coordicide konzentrieren. Die DRIs (Direct Responsible Individuals) für jede Gruppe treffen sich regelmäßig, um Entwicklungen und Auswirkungen gruppenübergreifend zu diskutieren. Wir haben festgestellt, dass dieser Workflow sehr effektiv ist.
Unser Hauptziel ist es, eine Spezifikation für die Bee Node Software zu liefern, die unsere Implementierung von Coordicide bilden wird. Diese läuft zuerst auf einem Testnetz und später auf dem Mainnet. Unser Team beschäftigt sich derzeit mit drei Aufgaben: dem Schreiben einer Forschungsspezifikation, der Überarbeitung von Whitepapers und der Erforschung der Coordicide-Komponenten.
Forschungsspezifikation
Diese Spezifikation ist ähnlich wie ein Whitepaper, verfügt aber über genügend technische Details, um sie in unser nächstes Ergebnis umzusetzen: die technische Spezifikation. Die technische Spezifikation wird dann an unsere Entwickler zur Programmierung, zum Testen und zur Freigabe übergeben.
Whitepaper-Überarbeitungen
Wir haben wunderbares Feedback von der Öffentlichkeit und unseren akademischen Mitarbeitern erhalten, darunter auch Mitglieder des IOTA Research Council. Wir schreiben jetzt ein überarbeitetes Whitepaper im Lichte unserer Forschung. Dieses Papier ist für uns sehr wichtig und bildet die Grundlage, auf der Experten den Kern unserer Lösung überprüfen können.
Koordizid-Komponentenforschung
Koordizid besteht aus mehreren Komponenten. Während wir aktiv an zahlreichen Themen forschen, liegt unser Schwerpunkt in diesem Beitrag auf den wichtigsten Koordizidkomponenten, die für die Vervollständigung der Forschungsspezifikation erforderlich sind. Nachfolgend finden Sie Status-Updates zu diesen Themen.
Autopeering-Funktion
Wir haben zwei Vorschläge für Autopeering: „salt based“ und “ arrow.“ Wir haben den salt-based Vorschlag sowohl analytisch als auch durch Simulationen in GoShimmer analysiert. Insbesondere haben wir untersucht, wie lange die Verbindungen zwischen den Knoten dauern werden, und auch die Stärke des „nachweisbaren Zufälligkeitstests“. Wir haben auch damit begonnen, die Schwankungen in Bezug auf die Anzahl der Verbindungen des Graphen der Knoten zu modellieren. In Kürze werden wir die Simulations- und Analyseergebnisse vergleichen und in einer Reihe von wissenschaftlichen Publikationen zusammenfassen. Nach Abschluss der Arbeiten werden wir in der Lage sein, die Spezifikation für die Übergabe an das Engineering-Team zu erstellen.
Fast Probabilistic Consensus (FPC)
Unsere Simulationsstudie zu FPC wurde kürzlich auf arXiv veröffentlicht. Zusammen mit den Blog-Posts Simulationsstudie von FPC und dem FPC-Simulator ist damit der erste Meilenstein zum Verständnis von FPC erreicht.
Wir haben bedeutende Fortschritte bei der Erkennung von Berserkern gemacht, und ein Blogbeitrag steht kurz bevor. Der Blog-Post basiert auf dem IOTA.cafe Thread zum Thema. Wir werden über eine Sicherheitsfunktion sprechen, die es unmöglich macht, in FPC berserkerhaft zu sein. Durch die Implementierung dieser Funktionen werden wir die Wirksamkeit möglicher Angriffe verringern, was zu einer geringeren Wahrscheinlichkeit von Vertrags- und Kündigungsausfällen führt. Dies wird sowohl durch das FPC-Papier als auch durch unsere Simulationen bestätigt.
Die tatsächliche Implementierung von FPC hängt von den Parametern ab, die durch das Reputationssystem und das Mana der Knoten definiert sind. Da die genaue Verteilung des Manapostkoordizids variabel und unbekannt ist, ist unser Ansatz, die Auswirkungen verschiedener Manaverteilungen auf die Robustheit und Effizienz von FPC zu untersuchen. Diese Analyse wird es uns ermöglichen, die endgültigen Parameter der FPC zu bestimmen und die Spezifikation zu vervollständigen. Die Vervollständigung dieser Analyse ist der Schwerpunkt der FPC-Gruppe.
Cellular Automata
Die Autopeering-Netzwerkprotokolle sind so konzipiert, dass Mobilfunkautomaten eine schnelle und robuste Konvergenz erreichen können. Die bestehende Theorie deckt jedoch nicht alle praktischen Situationen ab. Um CA zu integrieren, haben wir zunächst festgestellt, ob die zugehörigen analytischen Tests die gewünschte Konvergenz liefern. Diese ersten Studien bestätigten, was wir von Anfang an erwartet hatten – dass es schwierig sein würde, neue theoretische Ergebnisse für CA zu erhalten.
Der logische nächste Schritt war dann die Durchführung einer Analyse durch Simulation. Zu diesem Zweck wurde CA in GoShimmer implementiert: https://github.com/iotaledger/goshimmer/tree/ca. Wir werden diese Implementierung nutzen, um Tests und Simulationen durchzuführen. Auf diese Weise können wir prüfen, ob die erwartete Robustheit hält.
Als Abstimmungsprotokoll zeichnet sich CA durch eine extrem schnelle Konvergenz aus und eignet sich daher für IoT-Anwendungen, bei denen wir erwarten, dass sie glänzen. FPC bietet eine robustere Konvergenz. Basierend auf den Ergebnissen der Simulationen werden wir feststellen, ob CA in die erste Version von Coordicide aufgenommen werden soll. Wir erwarten, dass beide in zukünftigen Optimierungen koexistieren.
Rate Control
Wir erweitern derzeit unser bisheriges Papier zum adaptiven Proof of Work, das wir der IEEE ICBC-Konferenz im Anschluss an die letztjährige Veröffentlichung vorlegen werden. Danach planen wir, den adaptiven Proof of Work in GoShimmer zum Testen und Parametertuning zu integrieren.
Parallel dazu untersuchen wir die Verwendung einer Verifiable Delay Function (VDF) als Anti-Spam-Mechanismus. Die Forschung konzentriert sich auf die verteilte Erzeugung eines öffentlichen RSA-Moduls, der in einem Wesolowski-ähnlichen VDF verwendet wird. Im November haben wir zwei Work in Progress-Papiere für die Stanford Blockchain Conference eingereicht. Wir schreiben jetzt ein drittes über die Integration von VDFs als Ratenkontrollmechanismus in die IOTA, die wir bei ACM MobiHoc einreichen wollen.
Darüber hinaus arbeiten wir an der Definition eines Staukontrollmechanismus für das Tangle. Die Hauptherausforderung besteht darin, durch eine effiziente Nutzung der Netzwerkbandbreite zu gewährleisten, dass die Knoten bei eingehenden Transaktionen die gleiche Sichtweise haben (oder gleichbedeutend ist, dass sie Netzwerksplits verhindern). Wir haben einen Protokollvorschlag entworfen, der sich an dem für das Internet gebräuchlichen Algorithmus Additive Increase Multiplicative Decrease orientiert, und wir bauen derzeit einen Simulator zur Bewertung seiner Effizienz. Nach dieser Validierungsphase besteht die nächste Aufgabe darin, vollständige Spezifikationen für Coordicide zu erstellen.
GoShimmer
Im hive.go-Repository wurden verschiedene Pakete integriert. Gemeinsame Pakete und Funktionalitäten zwischen GoShimmer und Hornet sind unter diesem einzigen Repo zusammengefasst. Das neue Salt-basierte Autopering-Modul (von Autopering-Sim) wurde in GoShimmer integriert und befindet sich derzeit in der Test-/Debuggingphase. Der Ledger-Zustand ist kurz vor dem Abschluss, derzeit in der Test-/Debugging-Phase. Auch die Gossip-Layer wurde überarbeitet.
Diese Updates von GoShimmer sind unerlässlich, da sie die gesamte Implementierung robuster und zuverlässiger machen. Dies wiederum wird es uns ermöglichen, uns auf die Integration der Voting Layer zu konzentrieren.
Die Teile von Coordicide kommen zusammen!
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