fbpx

Czym jest IOTA? Opis kryptowaluty MIOTA

IOTA zdecydowała się na stworzenie swojej własnej, autorskiej technologii Tangle, zamiast wykorzystywać istniejące blockchainy. Dzięki temu ta kryptowaluta ma darmowe transakcje i nie potrzebuje górników do utrzymania sieci. 

Oczywiście sieć IOTA wymaga mocy obliczeniowej do przetwarzania transakcji, jednak swoją sieć mają zamiar opierać o urządzenia dysponujące znacznie mniejszą mocą obliczeniową niż typowa koparka GPU czy ASIC. Celem protokołu jest zrewolucjonizowanie branży Internet of Things (IoT) (internet rzeczy, gdzie wszystkie urządzenia elektroniczne mogą wymieniać się informacjami).

Krótka historia IOTA

IOTA zebrała 434 000 USD podczas ICO, które zakończyło się 20 grudnia 2015. Mimo, że suma ta nie wygląda imponująco biorąc pod uwagę dzisiejsze zbiórki, wtedy było to duże osiągnięcie. IOTA nie rozpisała dokładnego przeznaczenia dla tych funduszy, ale możemy zakładać, że w przeważającej większości zostały one spożytkowane na rozwój platformy.

David Sønstebø, Sergey Ivancheglo, Dominik Shiner i Sergei Popov, zdecydowali się na wyemitowanie 2 779 530 283 monet cyfrowych MIOTA. Liczba ta nie ulegnie zmianie, ponieważ w systemie IOTA nie ma miejsca na kopanie proof of work.

Po wielu miesiącach testów, Tangle zaczęło działać i projektowi udało się przyciągnąć inwestorów. Kiedy w lipcu 2017 problem ze skalowalnością Bitcoina stał się bardzo poważny, IOTA działała już na zadowalającym poziomie. Wtedy też operator mikropłatności SatoshiPay ogłosił, że będzie korzystał z monet cyfrowych MIOTA, które doskonale nadawały się do mikrotransakcji. Było to owocne lato dla IOTA, ponieważ projekt nawiązał dodatkowo kilka dużych współprac z dużymi firmami takimi jak: Samsung, Fujitsu, Volkswagen, Microsoft oraz Deutsche Telekom.

Jak działa i czym jest IOTA?

Największym plusem z perspektywy użytkownika jest fakt, że IOTA nie musi pobierać opłat za transakcje. Urządzenia elektryczne mogą wykorzystywać swoją moc obliczeniową i tym samym wykorzystywać sieć jako zdecentralizowany system komunikacji i wymiany informacji. Dodatkowo tokeny MIOTA mogą być wykorzystywane jako waluta, za pomocą której maszyna A będzie mogła opłacić urządzenie B. W ten sposób sprzęty elektroniczne będą w stanie nie tylko komunikować się ze sobą, ale również wynajmować się wzajemnie w celu realizacji określonych usług, wymiany danych oraz uzyskiwania zezwoleń. Z tego powodu sieć IOTA jest wyspecjalizowana do współgrania z rozwiązaniami o niewielkiej mocy obliczeniowej, które z reguły są wykorzystywane w urządzeniach IoT.

IOTA zamierza rozwiązać wiele poważnych problemów technologii blockchain. Przede wszystkim im większy blockchain (np. Bitcoin), tym wolniejszy się staje, a koszty utrzymania sieci i przetwarzania transakcji rosną.

Kolejnym problemem jest to, iż z każdym kolejnym blokiem blockchain staje się coraz bardziej zasobożerny, a w konsekwencji coraz mniej komputerów może pozwolić sobie na kopanie (w szczególności tyczy się to prywatnych górników). Aktualnie klient Bitcoin Core ma rozmiar ponad 150 GB. Jeśli rozmiar ten będzie stale rósł, wkrótce niewiele komputerów będzie w stanie kopać BTC, tym samym czyniąc Bitcoina coraz bardziej scentralizowanym (weźmy pod uwagę, że 2 największe kopalnie posiadają ponad 50% mocy obliczeniowej sieci).

Tangle IOTA vs. Blockchain

Przede wszystkim trzeba pamiętać, że IOTA nie wykorzystuje technologii blockchain. Zamiast tego wykorzystuje “The Tangle” (w wolnym tłumaczeniu sieć lub plątanina). Jest to nowa metoda przechowywania danych za pomocą mechanizmu zwanego “directed acyclic graph” (DAG), po polsku – skierowany graf acykliczny.

W miarę gdy sieć oparta o blockchain rośnie, ilość transakcji na sekundę się nie zwiększa, co prowadzi do zapychania sieci. Ponadto, im więcej górników (a ściślej mówiąc ich maszyn – komputerów) w sieci, tym kosztowniejsze staje się utrzymanie całej sieci. Dzieje się tak za sprawą tego, że opłaty transakcyjne (lub nagroda za blok) muszą pokrywać przynajmniej koszty prądu górników aby opłacało im się utrzymywać sieć.

Sieć BTC czy ETH będzie w stanie zawsze przetworzyć ograniczoną ilość transakcji na sekundę. Niezależnie od tego ile osób będzie chciało w tym samym czasie z niej korzystać. Jest to cecha fundamentalna i naturalne ograniczenie mające na celu sprawić, aby trudność obliczenia bloku pozostawała na tym samym poziomie – 10 minut. Jeśli do sieci dołączy więcej komputerów (więcej mocy obliczeniowej), algorytm automatycznie sprawi, aby rozwiązanie zagadki matematycznej dla górników było trudniejsze, po to by blok mógł zostać obliczony w 10 minut, a nie krócej. Jeśli blok może zostać wykopany zbyt łatwo to podatność na ataki lub włamania wzrasta drastycznie. Jeśli natomiast blok zostanie rozwiązany zbyt wolno, sieć spowalnia. IOTA nie ma takich problemów ze skalowalnością. Możliwości skalowania Tangle są teoretycznie nieograniczone.

W miarę jak coraz więcej maszyn kopie BTC to przesyłanie środków staje się droższe, ponieważ komputery (górnicy) muszą otrzymywać większą nagrodę niż ich koszty prądu. Każda transakcji BTC zużywa obecnie tyle prądu co 30 gospodarstw domowych przez cały dzień, a całkowite zużycie prądu przez sieć wzrosło 7x od marca 2017 do lipca 2018. Na dzień pisania tego artykułu sieć BTC w przybliżeniu zużywa 72 TWh – jest to więcej niż zużywa cała Austria (która wśród wszystkich krajów świata plasuje się na 40 miejscu pod kątem całkowitego zużycia energii elektrycznej). Warto nadmienić, że problem ten dotyczy wyłącznie blockchainów wykorzystujących algorytm PoW. Proof of Stake jest znacznie bardziej energooszczędny.

Tangle IOTA w teorii

W sieci Tangle, podczas wysyłania transakcji, każdy użytkownik jednocześnie weryfikuje transakcje. Dzięki temu każdy użytkownik pomaga przy weryfikacji oraz przyczynia się do bezpieczeństwa sieci. Każda transakcja jest weryfikowana kilkukrotnie przez różnych użytkowników. Z każdym kolejnym potwierdzeniem pewność co do poprawności transakcji rośnie.

iota tangle

źródło

Dodatkowo sieć Tangle nie zakłada, że oblicza “X transakcji na sekundę”, ponieważ sposób w jaki są wybierane kolejne transakcje do obliczenia jest losowy. Oznacza to, że niektóre transakcje będą obliczane szybciej niż inne, ponieważ sieć wybiera 2 losowe transakcje do zweryfikowania.

Mimo obiecujących propozycji wartości, których dostarcza Tangle, sieć IOTA musi sprostać wielu wyzwaniom zanim stanie się w pełni funkcjonalna, zdecentralizowana i zdolna w odpowiedni sposób spełnić wszystkie obiecywane potencjały.

Tangle IOTA w praktyce

Wykorzystanie innego protokołu niż blockchain jest bardzo nowatorskie, ale równocześnie niesie ze sobą wiele pytań i niepewności. Niektóre aspekty funkcjonowania zdecentralizowanej sieci opartej o DAG wymagają konstruktywnej krytyki. Omówimy teraz pokrótce każde z zagrożeń, z którymi musi zmierzyć się sieć Tangle.

Atak 51% – jest to termin przypisywany do sieci opartych o blockchain, jednak zasada działania jest ta sama. Jeśli atakujący z powodzeniem przejmie odpowiedni procent mocy obliczeniowej sieci to może on samodzielnie ustalać co jest prawdą a co nie. W ten sposób atakujący może “przepchnąć” przez sieć, nieuczciwe transakcje. Weźmy pod uwagę, że do skutecznego zaatakowania sieci Tangle wystarczy około 33% mocy obliczeniowej sieci.

Pasożytnicze ataki łańcucha – polegają one na wprowadzeniu łańcucha transakcji stworzonego przez atakującego, który liczy na double-spend (podwójne wydanie swoich środków). IOTA twierdzi, że jest niepodatna na ten rodzaj ataku, dzięki wykorzystaniu algorytmu selekcjonującego “tipy” (czyli niepotwierdzone transakcje w sieci Tangle) zwanego “MCMC”. Ryzyko, choć mało prawdopodobne, wciąż istnieje.

Atak rozdzielający – polega na podzieleniu przez atakującego sieci Tangle, na dwie sieci pod-tangle. Dzieje się to poprzez wprowadzenie do sieci wielu błędnych transakcji, a następnie balansowaniu dwiema sieciami sub-tangles, tak by któraś z transakcji została w końcu potwierdzona. Jeśli “wroga” transakcja zostanie potwierdzona to atakujący jednocześnie wyda i będzie miał dalej środki na swoim koncie. Tym samym pomnoży swoje monety MIOTA. Sieć IOTA nie będzie mogła odróżnić ze 100% dokładnością transakcji prawidłowych od nieprawidłowych.

“Never roll your own crypto”

Jest taka zasada w kryptografii – “nigdy nie wytaczaj swojego własnego krypto”. Ściślej mówiąc, chodzi o to, by nigdy nie wdrażać własnych kryptograficznych funkcji hashowania, zanim ich bezpieczeństwo nie zostanie potwierdzone przez niezależne osoby trzecie.

Cóż, IOTA postanowiła zrobić inaczej. I tak ich funkcja hashowania “Curl” została uznana przez wielu kryptograficznych analityków za mało bezpieczną i łatwą do złamania. Według wielu opinii, nawet amator kryptografii mógłby sobie z tym poradzić. Nie mówiąc już o bardziej zaawansowanych atakach, które mogłyby szybko wprowadzić zamęt w sieci. IOTA wybroniła się z tego mówiąc, iż nawet gdyby sieć została zaatakowana to ich koordynat i tak poradziłby sobie z atakiem. Dodali również, że błędy w funkcji hashowania Curl były celowo zaimplementowane jako “ochrona przed kopiowaniem”.

Koordynat

Aby zapobiegać wszystkim wymienionym wyżej atakom, podczas gdy sieć jest jeszcze niewielka IOTA, stworzono tzw. koordynat. Jest to specjalny węzeł utrzymywany przez Fundację IOTA, który jest darzony przez sieć większym zaufaniem niż inne węzły.

Niestety wykorzystanie koordynatu powoduje, że IOTA staje się centralną jednostką nadrzędną w sieci. Tym samy sieć nie jest zdecentralizowana. O ile jest to wyłącznie problem ideologiczny to koordynat IOTA niesie ze sobą więcej zamieszania.

Poprawność transakcji weryfikowanych przez koordynat jest gwarantowana. Jest to OGROMNE zagrożenie dla całej sieci. Hacker znający klucz prywatny koordynatu, mógłby zrobić z siecią IOTA co tylko zechce. Nie musiałby nawet posiadać żadnych zasobów mocy obliczeniowej. Warto wspomnieć, że koordynat jest oparty o closed source (zamknięty kod źródłowy). Oznacza to, że nie ma możliwości zweryfikowania jak bezpieczne są jego klucze prywatne. Wygląda na to, że zasada “never roll your own crypto” nie jest zbyt istotna dla programistów projektu. Jest to podwójne złamanie tej samej prostej reguły, mimo tego, że już raz przekonali się na własnej skórze czym to grozi.

Hash-rate Sieci IOTA

IOTA obiecuje, że urządzenia z branży IoT będą w stanie wygenerować dostatecznie duży hash-rate (moc obliczeniowa całej sieci), by odeprzeć każdy atak, kiedy tylko sieć stanie się odpowiednio duża. Jednakże, jest to dość optymistyczne założenie ze strony twórców projektu. Weźmy pod uwagę, że urządzenia IoT mają bardzo małą częstotliwość taktowania procesorów (Ghz) w celu optymalizacji zużycia i żywotności baterii. Jedna karta graficzna, używana w dzisiejszych koparkach przewyższa moc setek takich urządzeń (nie mówiąc o możliwościach wyspecjalizowanych pod dany algorytm czipach ASIC). Patrząc na obecny rozmiar branży IoT można spokojnie stwierdzić, że dofinansowany atakujący mógłby z powodzeniem zgromadzić zasoby (moc obliczeniową), która dosłownie “przysmażyłaby obwody” wszystkich urządzeń IoT na świecie.

Zbilansowany system ternarny 

Ze względu na specyfikacje matematyczne, twórcy IOTA stworzyli swoje oprogramowanie w taki sposób, aby było ono zoptymalizowane pod procesory ternarne. Zamiast dwóch możliwości 1 lub 0, w zbilansowanym systemie ternarnym mamy ich trzy: -1, 0, 1. Był to zabieg, który wielu osobom wydaje się po prostu dziwny. Skala na jaką są produkowane i dostępne procesory ternarne jest mikroskopijna w porównaniu do binarnych. Przecież IOTA ma działać na obecnych urządzeniach IoT, które w przeważającej większości wykorzystują procesory binarne. Dlaczego więc, nie wybrali systemu binarnego? Niestety z Whitepapera IOTA się tego nie dowiemy.

Zalety systemu ternarnego: 

  • Procesory ternarne są teoretycznie bardziej efektywne niż procesory binarne
  • Niektóre zagadnienia mogą być prościej wyjaśnione za pomocą zbilansowanego systemu ternarnego. Przykładowo ruch w górę, ruch w dół, brak ruchu.

Wady systemu ternarnego: 

  • Znacznie trudniej jest tworzyć komponenty, które muszą rozróżniać więcej niż 2 wartości. Przykładowo większość tranzystorów w dyskach lub procesorach opiera się o to, że energia przechodzi lub nie. Dodanie trzeciej opcji (na w pół otwarte) wymagałoby dużej precyzji i zużywałoby dodatkową moc. Nie mniej czasami dodatkowe stany potrafią upakować więcej danych (opisywaliśmy to w zaletach)
  • Jeśli używasz więcej niż 2 stanów to i tak musisz być kompatybilny z systemem binarnym, ponieważ większość świata go używa. 3 opcja odpada, ponieważ konwertowanie jej do systemu binarnego wymagałoby dodatkowych obliczeń.

Wiele osób twierdzi, że ma to po prostu związek z tym, że CEO, David Sønstebø, ma doświadczenie w budowaniu takich procesorów. Być może również ma w tym jakiś dodatkowy interes…? Chociaż to wyłącznie przypuszczenia.

Jak działają darmowe transakcje w IOTA?

Z perspektywy węzła transakcja wygląda to następująco:

  1. Podczas przeprowadzania transakcji, węzeł losowo wybiera 2 transakcje, które zweryfikuje – każdy węzeł potwierdza 2 transakcje
  2. Węzeł weryfikuje obydwie transakcje o ile stwierdził, że nie ma w nich żadnych konfliktów
  3. Węzły muszą rozwiązać kryptograficzne zagadki (podobne do tych rozwiązywanych w sieci BTC)

Każdy węzeł automatycznie weryfikuje 2x więcej transakcji niż sam generuje. Tym samym sieć Tangle gwarantuje, że zawsze będą w niej urządzenia gotowe do weryfikacji transakcji. Mamy za zatem dwa razy więcej weryfikacji niż transakcji w sieci. Tx fee jest prowizją za potwierdzanie transakcji, jednakże nie jest ono wymagane w przypadku, gdy aby coś przesłać sami musimy zweryfikować transakcję innych.

Zespół IOTA

IOTA została stworzona i  jest zarządzana przez Fundację IOTA. Założycielami są David Sønstebø oraz matematyk Serguei Popov. David ma doświadczenie w IoT, dzięki fabryce procesorów, którą założył w roku 2014. Dr. Porov jest matematykiem w Moskiewskim Uniwersytecie.

Pozostali członkowie zespołu to doświadczeni programiści oraz inwestorzy. Znajdziemy tam również profesora z Harvardu, innych matematyków oraz innych, znanych w naukowym świecie profesorów. Są tam również osoby, które pracowały w branży kryptowalut i blockchain od ich początków.

Członków zespołu możesz podejrzeć tutaj: LINK

IOTA dziś

W sieci Tangle wychwytywane są kolejne błędy, tj. problem z sygnaturami czy ryzyko replay attacks. Oczywiście projekt wciąż jest młody, błędy mogą występować i dobrze, że są wychwytywane i łatane na tak wczesnym etapie. Ambicje zespołu wciąż jednak muszą mierzyć się z zagwozdkami technicznymi, błędami czy chociażby niejasnościami co do części ich kodu, które są open source.

Pod koniec roku 2017 Sergey Ivancheglo stwierdził, że błędy w funkcji hashowania Curl były celowo zaimplementowane jako “ochrona przed kopiowaniem”. Miałby to pozwolić później projektowi na skompromitowanie jego kopii w razie gdyby rozsiało się ich zbyt wiele. Wywołało to fale oburzenia ze strony społeczności open source (otwartego kodu źródłowego), która potraktowała to jako atak na ich wartości.

Na początku lipca 2018, konsorcjum +CityxChange, którego częścią jest IOTA wygrało projekt współfinansowany przez Unię Europejską. Projekt ten zakłada wdrożenie rozwiązań zero-emisyjnych oraz różnych koncepcji smart cities w 7 europejskich miastach.

Podsumowując

Przed projektem stoi jeszcze wiele wyzwań. Jest on bardzo ambitny i nowatorski i wciąż wiele kwestii technicznych czeka na rozwiązanie. W dodatku to czy IOTA osiągnie sukces w znacznym stopniu zależy od branży IoT, która na obecną chwilę wciąż jest bardzo futurystyczna. Istnieje także możliwość, że stanie się w niej coś podobnego jak w technologii 3D i VR. Technologia 3D nie została przyjęta na szerszą skalę niż wychodzące już z mody filmy 3D w kinach, po których tylko bolą oczy, jednakże dała początek technologii VR, która ma znacznie szersze możliwości. Tak samo może stać się z IoT. Być może sama technologia internet of things rozwinie się na oszałamiającą skalę, a być może stanie podwaliną jeszcze bardziej kosmicznej technologii, przy której IoT będzie jak w obecnych czasach, pierwsze komputery.

Jednakże, jeśli im się powiedzie, to technologia Tangle faktycznie może stać się blockchainem 2.0. Nie można zaprzeczyć, że świat, w którym wszystkie urządzenia mogą się ze sobą komunikować w celu wymiany danych i usług jest bardzo innowacyjny. O ile IOTA będzie w stanie rozwiązać problemy, o których pisaliśmy, może stać się wiodącym graczem na rynku IoT.

Przez sieć IOTA przeszło już ponad milion transakcji. Warto dodać, że im większa jest sieć Tangle, tym szybsze transakcje (w przeciwieństwie do wielu aktualnych blockchainów). Tangle nie powinno więc mieć żadnych problemów ze skalowalnością ani zapchaną siecią. Na Githubie IOTA, możemy znaleźć serię poradników jak zaimplementować IOTA do IoT.
Obserwuj nas na Telegramie i zapisz się do naszego newslettera poniżej, aby być na bieżąco.

Nie przegap ważnych informacji!

Otrzymuj najważniejsze informacje
i ekskluzywne materiały na temat kryptowalut.

Invalid email address
Pamiętaj, że możesz wypisać się w każdej chwili.

Komentarze (Brak)

Zostaw Swój Komentarz