IOTA Guide – Alles was du über die Währung wissen musst

Dieser Artikel erklärt alles über das IOTA Ecosystem. Sowohl für Anfänger als auch für Fortgeschrittene finden sich hier wertvolle Informationen rund um die Kryptowährung und die Zukunft des Internets. Da der Artikel zunächst auf die Zukunft des Internets und die Blockchain-Technologie an sich eingeht und diese genauer erklärt, können Sie, falls Sie nur an der Kryptowährung IOTA an sich interessiert sind, die ersten beiden Abschnitte gerne überspringen. Die Inhaltsangabe dient ebenfalls zur Orientierung und führt Sie per Klick auf die entsprechende Überschrift, direkt zu dem angeklickten Paragraph.

Basis – Diese Begriffe musst du zu der Zukunft des Internets kennen

Bevor wir uns der großen Vision der IOTA Foundation zuwenden, sollte sich jeder über die wichtigen Grundlagen der Zukunft des Internets informieren. In den folgenden Kapiteln werden diese ausführlich erklären und tief in die Zukunft des Internets eingetaucht. Dieser Bereich hat folglich noch wenig mit der Kryptowährung IOTA an sich zu tun. Wer ausschließlich an der Währung IOTA interessiert ist, kann diesen Bereich gerne überspringen. Zudem ist der Teil sehr theoretisch gehalten und IT-Kenntnisse sind für das Verständnis zu empfehlen. Allerdings bietet dieser Teil und die Begriffe die grundsätzliche Basis für das IOTA Ecosystem. Somit ist das Lesen auch für Anfänger, trotz der Komplexität, ans Herz zu legen.

Das Internet of Things (IoT)

Das Internet der Dinge (IoT) bezeichnet den Einsatz von intelligent vernetzten Geräten, Systemen und Alltagsgegenständen. Eine allgemeine Definition des Internet of Things existiert aber nicht. Je nach Anwendungsbereich und verwendeter Technik können sich folglich die Definitionen des Internets der Dinge unterscheiden. Im Allgemeinen bezieht sich der Begriff Internet of Things auf die Vernetzung von Gegenständen des Alltags oder von Maschinen im industriellen Umfeld per Internet. Die Vision ist es in Zukunft verschiedene Sachen miteinander zu vernetzen und Daten über das Internet austauschen zu können. Das zukünftige IoT wird dadurch ein großes digitales Ökosystem mit weitreichenden Möglichkeiten schaffen.

Experten prognostizieren, dass der technologische Fortschritt zu einer exponentiellen Wachstumsrate führen wird und dass sich IoT in den kommenden Jahren rasant ausbreiten wird. Prognosen zufolge werden in wenigen Jahren mehr als 50 Milliarden Geräte vernetzt sein. So kam die Firma McKinsey & Company in einer Studie auf das Ergebnis, dass bis zum Jahre 2030 das IoT ein Potential von bis zu 13 Billionen US-Dollar aufweist.

Zukünftig kann das Internet der Dinge somit eine neue Dimension von Diensten entwickeln, die das Potential haben, die Lebensqualität der Verbraucher zu verbessern. Es kann effizientere Lösungen für viele Bereiche des täglichen Lebens liefern und die Energieversorgung, das Bankwesen, den Verkehr, die Verwaltung, die Sicherheit, das Gesundheitswesen, die Bildung und viele andere Aspekte des täglichen Lebens beeinflussen.

Das Internt of Everything (IoE)

Das Internet of Everything (IoE) ist ein Konzept, das über die Grenzen des Internet of Things hinaus ragt. Denn im IoT läuft die Kommunikation rein von Maschine zu Maschine (M2M) mittels Sensordaten nur zwischen diversen IoT-Geräten ab. Im Internet of Everything ist das anders. Hier entsteht eine Vernetzung von Menschen, Prozessen, Daten und Dingen. Der Vorteil des IoE ist es, dass Menschen, Geräte, Prozesse, Daten und Dinge zu einem intelligenten Prozess miteinander verbunden werden können. Somit können die begrenzten Möglichkeiten des IoT nochmals ausgeweitet werden.

IoE verbindet also auch intelligente Maschinen, die auf eine Datenbank zugreifen und erweiterte Netzwerkdienste nutzen können. So erweitern sich die Anwendungsmöglichkeiten für IoE-Netzwerke von Sensornetzwerken und elektronischen Geräten sowie Geräten der Unterhaltungselektronik und der Wellnessbranche über Einrichtungen in einer Smart City bis hin zu Integration von Kraftfahrzeugen und Verkehrsanlagen. Solche Konstellationen bieten dadurch ein beispiellos hohes Maß an Vernetzung zwischen Menschen, Prozessen und Dingen.

Machine-to-Machine (M2M)

Machine to Machine (M2M) ist eine weit gefasste Bezeichnung, die alle Technologien umfasst, die es vernetzten Geräten ermöglichen, Informationen auszutauschen und Aktionen auszuführen, ohne dass ein Mensch manuell eingreifen muss. Die M2M-Technologie verknüpft hierbei die Informations- und Kommunikationstechnik.

M2M-Lösungen finden in jedem Wirtschaftszweig Anwendung und helfen dabei,k die Produktivität zu steigern. Im Falle der Automaten-Wirtschaft können hier z.B. Verkaufsautomaten selbstständig zu einem zentralen Rechner melden, dass sie neu bestückt werden müssen. Regelfahrten der Automatenbetreiber können dadurch vermieden werden. Des Weiteren kommt es zu einer Vermeidung der Ausfallzeiten. Die damit verbundene Verbesserung der Geschäftsprozesse und die daraus folgende Kostensenkung bergen für die Industrie und für die Gesellschaft ein großes Marktpotential.

Leider bieten die aktuellen Zentralsysteme noch keine ausreichende Sicherheit für Geräte oder Sensoren im IoT. Da Daten derzeit in inhabergeführten Datenbanken gespeichert sind, ist es schwierig, diese Daten mit anderen zu teilen. Ziel der IOTA Foundation ist es, ein Vertrauensniveau für das Internet der Dinge zu schaffen, das es den Geräten im IoT ermöglicht, unveränderliche Daten und Werte sicher auszutauschen.

Die Kommunikationstechniken von IOTA

Neben dem bekannten statischen Internet gibt es noch andere Möglichkeiten, das IOTA-Protokoll zu übermitteln. Das zukünftige IoE wird folglich verschiedene Technologien für den Datenaustausch nutzen. Die verschiedenen Möglichkeiten werden im Folgenden aufgelistet:

Das 5G-Netzwerk wird für das Internet of Everything das sein, was Breitband-Internet für das World Wide Web war. Auch wenn heute bereits Milliarden von Geräten vernetzt sind, befinden wir uns dennoch in einem frühen Stadium des IoE. Dies liegt nicht zuletzt daran, dass das kommende 5G-Netz in der Lage sein wird, eine Großzahl von Geräten gleichzeitig in einer Funkzelle mit dem Internet zu versorgen. Während 3G und 4G hauptsächlich für die Smartphones entwickelt wurden, kann das 5G-Netzwerk eine große Anzahl von Geräten miteinander vernetzen.

Das neue 5G-Netz verspricht somit nicht nur 100-mal schnellere Downloads oder hochauflösende Video-Streams, es wird auch unsere Mobilität revolutionieren. Autonomes Fahren kann erstmals mit vernetzten Fahrzeugen in großem Maßstab möglich sein. Dies liegt daran, da die Latenzzeiten der kommenden Mobilfunkgeneration deutlich kürzer werden. Fahrzeige werden in der Lage sein, Befehle per Smartphone-App zu empfangen oder sich frühzeitig über Gefahrensituationen zu informieren. Es müssen folglich riesige Datenmengen generiert werden, welches das 5G-Netzwerk ermöglichen wird.

LiFi steht für “Light Fidelty” (Licht-Wiedergabe) und funktioniert im Gegensatz zu WLAN nicht mit Funkfrequenzen, sondern mit Lichtsignalen. Das funktioniert in etwa so: In LED-Leuchten wird ein Mikrochip integriert, der das Licht zur Datenübertragung moduliert, welches ein schnelles Ein- und Ausschalten der Lichtquelle ermöglicht. Hierbei nimmt der Mensch keine Veränderung in seiner Umgebung war, da das menschliche Auge diese sehr schnelle Veränderung nicht bemerkt.

Im Binärsystem ist das Einschaltsignal 1 und das Abschaltsignal 0. Über einen Fotosensor auf einem Endgerät wird nun die entstandene Reihe von Ein- und Ausschaltsignalen zu nutzbaren Datensätzen verarbeitet werden. Mit diesem Prinzip kann die Geschwindigkeiten von aktueller WLAN-Signalen, um das 100-fache übertroffen werden. Studien ermittelten, dass bereits Geschwindigkeiten von mehreren Gigabit pro Sekunde erreichbar wären. Dies würde bedeuten, dass ein kompletter HD-Film (2-5 Gigabit) mit der LiFi-Technologie binnen einer Sekunde aus dem Internet heruntergeladen werden kann.

Ein Erklärvideo zu LiFi von dem führenden deutschen Experten Dr. Harald Haas findet sich hier.

Mit dieser Technologie verfügt die Wirtschaft über ein breiteres Spektrum an Übertragungsmöglichkeiten des IOTA-Protokolls und ist nicht mehr auf Funkübertragungen beschränkt. Nun reicht ein einfacher Lichtstrom aus, um das Protokoll mit einer sehr hohen Geschwindigkeit zu übertragen.

Mit dieser Technologie bräuchte die Branche keine teuren WLAN-Netze mehr. Stattdessen können LED-Lichtquellen als neue Netzwerkzugangspunkte verwendet werden und alle Maschinen über Licht miteinander und mit dem Internet verbunden werden. Dadurch können Straßenlaternen z.B. in Smart Cities eingesetzt werden, um einen schnelleren Internetzugang zu ermöglichen, aber auch Daten von vorbeifahrenden Autos zu sammeln und diese auszuwerten.

LoRaWAN steht für Long Range Wide Area Network und bedeutet bzw. ermöglicht ein energieeffizientes Senden von Daten über lange Strecken. Dies wurde speziell für das Internet of Things entwickelt. Die LoRaWAN-Spezifikation wird von der LoRa Alliance Foundation definiert. Die Technologie ist frei verfügbar und verwendet ein patentiertes Übertragungsverfahren.

LoRaWAN ist somit eine Funktechnologie (ähnlich wie WLAN, Bluetooth oder LTE), die darauf abzielt, einen möglichst geringen Logging-Aufwand zu erzeugen und gleichzeitig eine große Reichweite bei geringem Energieverbrauch und niedrigen Betriebskosten zu erreichen. Das Protokoll ist für die mobile und sichere Kommunikation ausgelegt und gewährleistet eine zuverlässige Nachrichtenübertragung. Es ermöglicht so nicht nur die Datenerfassung, sondern auch die aktive Steuerung von Geräten. Der Standard gewährleistet auch die Kompatibilität mit anderen LoRaWAN-Netzwerken auf der ganzen Welt.

Mit dieser hocheffizienten und ressourcenschonenden Technologie ist erstmals ein kostengünstiger Einsatz großflächiger Sensornetzwerke möglich. Dies ist ein wichtiges Puzzleteil für das zukünftige Internet of Things. Die Einsatzgebiete im Zusammenhang mit IOTA liegen auf der Hand, z.B. könnten alle Sensorabfragen einer Smart City über LoRaWAN abgewickelt, Lieferketten überwacht werden, etc.

Der Entwickler Harm van den Brink hat bereits einen Proof of Concept (PoC) mit IOTA unter Verwendung von LoRaWAN erstellt. Dieser PoC demonstriert die Echtzeitspeicherung von Daten, die dem Benutzer somit eine unveränderliche Möglichkeit bietet, Daten zu speichern. Der PoC ist sehr einfach gehalten.

Im Folgenden erklären wir diesen: Eine Nachricht wird über LoRaWAN gesendet und das IoT-Netzwerk wird mit einer bestimmten Anwendung, dem MQTT (Message Queuing Telemetry Transport ist ein Open-Source-Nachrichtenprotokoll für die M2M-Kommunikation, das die Übertragung von Nachrichten zwischen Geräten ermöglicht) abgehört. Die Nachricht wird mit dem Dienst “Proof of work” von powsrv.io mit hoher Geschwindigkeit empfangen und gesendet

Der deutsche Wissenschaftler Andreas Baumgartner von der TU Chemnitz hat ebenfalls erfolgreich IOTA-Streams in seinem Code implementiert. Sie können darüber in seinem Blog (mit Video) lesen. Allerdings ergibt sich bereits ein erstes Problem: “Da ein IOTA-Paket viel größer als die maximale Paketgröße von LoRaWAN ist, müssen wir das IOTA-Packet in mehrere LoRaWAN-Pakete Pakete fragmentieren, um es passend zu machen.”

Dieses Verfahren ist in den meisten LoRaWAN-Low-Power-Netzwerken, wie z.B. dem “thethingsnetwork“-Netzwerk, nicht erlaubt, da es sonst zu lange dauert. Jedes Bit einer Übertragung kostet Energie und eine IOTA-Transaktion verbraucht mehr Energie, als wenn nur Rohdaten gesendet würden. Daher sind weitere Forschungen zur IOTA-Transaktionsgröße erforderlich, um die Datenpaketgrößenspezifikationen von LoRaWAN-Netzwerken zu erfüllen.

DLT Basis – Das musst du über die Blockchain wissen

Um die Vorteile der Distributed-Ledger-Technologie (DLT) von IOTA gegenüber der klassischen Blockchain zu verstehen, muss zunächst verstanden werden, wie die Blockchain im Allgemeinen funktioniert und warum die aktuellen Nachteile die Blockchain für den Einsatz im zukünftigen IoT disqualifizieren. In diesem Abschnitt gehen wir somit auf die Basis der DLT-Technologie ein und wie IOTA diese verwendet.

Welches Problem löst die Blockchain? – Das Dilemma der byzantinischen Generäle

Diese Frage lässt sich am besten mit dem Vertrauensproblem der “byzantinischen Generäle” veranschaulichen. Der Legende nach hatten byzantinische Generäle im Jahr 1453 bei der Belagerung von Konstantinopel ein Kommunikationsproblem. Da Konstantinopel eine starke Verteidigung hatte, war es notwendig, die Stadt von mehreren Seiten aus gleichzeitig anzugreifen. Dabei konnten die Generäle durch Boten miteinander kommunizieren. Ein paar der Generäle waren allerdings Verräter und arbeiteten mit dem Sultan in Konstantinopel zusammen. So war es schwierig, eine genaue Uhrzeit für den Angriff festzulegen, da die Verräter falsche Informationen über die Boten verbreiten konnten. Das Problem hierbei ist, dass man Konstantinopel nur erobern kann, wenn gleichzeitig angegriffen wird. Allerdings konnten sie die verzwickte Situation tatsächlich lösen.

Hierfür gibt es eine mathematische Lösung, welche aber nur funktioniert, solange nicht mehr als ein Dritte der Generäle Verräter sind. Da aber für diese Lösung eine mathematische Gegebenheit nötig ist, vernachlässigen wir diese. Denn es gibt ebenfalls eine Lösung, die unabhängig von der Menger der Verräter funktioniert, die Blockchain Technologie.

Nehmen wir an, der Angriff soll am Mittwoch um 17 Uhr erfolgen. Jeder General kann der Verräter sein. Der Bote transportiert die Nachricht in einem Umschlag, kennt sie aber nicht.

General 1 schickt seinen Boten mit einer Nachricht zu General 2. Dieser liest und bestätigt die Nachricht, dass am Mittwoch um 17 Uhr angegriffen wird. Anschließend schickt er die Nachricht zu General 3. Bei ihm handelt es sich um den Verräter. Er schreibt einen neuen Zettel mit einer anderen Uhrzeit, z.B. dass am Montag um 19 Uhr angegriffen wird. Alle weiteren Generäle erhalten die falsche Uhrzeit und der Angriff wird scheitern.

Damit der Angriff erfolgreich ablaufen kann, müssen vorher Regeln festgelegt werden. Zum einen muss jeder General 10 Minuten mit der Bestätigung waren, damit diese gültig ist. Zum anderen muss jeder General die bisher erhaltene Bestätigung seiner Bestätigung hinzufügen, sodass eine Historie entsteht.

Geht der Bote zu General 1, arbeitet General 2 genau 10 Minuten an der Bestätigung und fügt sie der ersten Nachricht hinzu. Im Umschlag des Boten befinden sich nun zwei Papiere, die sich aufeinander beziehen, bzw. verkettet sind. Versucht der dritte General nun eine andere Uhrzeit auf seine Bestätigung zu schreiben, dauert dies zunächst 10 Minuten. Die anderen Nachrichten zu fälschen, würde ebenfalls nochmals 10 Minuten dauern. Der Bote kann nun den Betrug feststellen, da eine Nachricht im Normalfall nur 10 Minuten dauert. Des Weiteren würde der erste General merken, wenn der Bote später als erwartet zurückkommt.

Mit dieser Variante wird somit sichergestellt, dass keiner in der Kette betrügt. Die entstandene Nachrichtenkette ist vergleichbar mit einer Kette von Informationsblöcken (Blockchain).

Vorteile der Blockchain-Technologie

Dadurch ergeben sich mehrere Vorteile, die für die Blockchain-Technologie sprechen. Jeder Benutzer in einem klassischen Blockchain-Netzwerk kann nun alle Transaktionen verfolgen. Es ist folglich ein völlig transparentes System. Des Weiteren benötigen Blockchain-Transaktionen viel weniger Zeit als Transaktionen, die eine Art Zwischenhändler erfordern, da sie sich selbst validieren. Außerdem ist kein zentraler Manger nötig, da das System dezentral funktioniert.

Das Problem des “double spending” ist auch gelöst: Da digitales Geld nur eine Computerdatei ist, ist diese leicht zu fälschen, indem man sie einfach kopiert. Ohne die Blockchain behalten Banken den Überblick über das Geld auf ihren Konten, so dass niemand dasselbe Geld zweimal ausgeben kann. Die Blockchain-Technologie kann dieses Problem nun lösen. Es macht alle Transaktionen und Konten durch pseudonyme Adressen öffentlich, so dass es offensichtlich ist, wenn Geld zweimal verwendet wird.

Die Blockchain ist zudem manipulationssicher. Es gibt separate Validierungs- und Autorisierungsmechanismen im gesamten Netzwerk. Fälschungssichere mathematische Hash-Methoden machen die Daten in der Blockchain vertrauenswürdig. Die Integrität ist durch die tausenden Knoten der Blockchain gegeben, die jede Blockchain-Transaktionen validieren. Jede nicht autorisierte Änderung im Netzwerk wird direkt offengelegt, so dass man absolut sicher sein kann, ob sie korrekt oder falsch ist.

Nachteile der klassischen Blockchain am Falle Bitcoin

Die klassische Blockchain-Technologie bringt auch einige Nachteile mit sich. So fallen für jede Transaktion Transaktionskosten an. Diese können je nach Zeit und Tag volatil sein. Zudem fallen für das rechenintensive Mining hohe Stromkosten (pro Bitcoin) an. Dies ist der Grund, wieso viele Miner in Ländern mit sehr niedrigen Stromkosten ansässig sind.

Des Weiteren dauert eine Bitcoin-Transaktion auf dem Layer1-Netzwerk mehrere Minuten (ohne Lightning). Das Betreiben einer Bitcoin Full-Node erfordert außerdem einen hohen Speicherbedarf, da die gesamte Blockchain eine Größe von über 400 GB hat. Gigantische Mining-Pools können ebenfalls die Dezentralisierung gefährden (3 Pools haben zusammen über 51% Hash-Power -> Wahrscheinlichkeit einer 51%-Attacke steigt).

Schlussfolgerung – Aktuelle Blockchains sind für das IoT ungeeignet

Die traditionelle Blockchain ist somit für das Internet of Things aufgrund der oben aufgeführten Nachteile derzeit völlig ungeeignet. Wie es in Zukunft aussehen wird, wird sich mit der Zeit zeigen, da die Entwicklung nicht aufhört. Allerdings ist die Internetbranche bereits stark auf private, zentralisierte Blockchains wie Hyperledger angewiesen.

Diese Blockchains dienen hauptsächlich dem internen Workflow und arbeiten ohne Coins. Die Blockchain erreicht deutlich höhere Transaktionszeiten, da sie zentralisiert ist. Aus Sicht der IoT- und IoE-Branche ist es wichtig, immer die Kontrolle über die internen Workflows zu behalten, auch wenn man einem Anbieter, in diesem Falle Hyperledger, vertrauen muss.

Die Lösung von IOTA – Der Tangle

Als Lösung für das oben genannte Problem haben die Entwickler der Kryptowährung IOTA den Tangle erfunden. Das Wort Tangle kommt aus dem Englisch und bedeutet so viel wie Wirrwarr. Denn IOTA braucht keine eigene Blockchain, wie die herkömmlichen Kryptowährungen Bitcoin, Ethereum oder Litecoin. Stattdessen muss jeder Nutzer mindestens zwei andere Transaktionen bestätigen, bevor die eigene Transaktion getätigt wurde.

Dieser Abschnitt erklärt die Funktionsweise der Kryptowährung IOTA. Somit greift er in gewisser Weise ein wenig vor, allerdings ist es essenziell zu verstehen, wie die Währung eigentlich funktioniert. Nur dadurch kann nachvollzogen werden, wieso die Währung folgendermaßen programmiert wurde.

Unterschied zwischen der Blockchain um dem Tangle

Wie oben erwähnt handelt es sich bei dem Tangle nicht um eine Blockchain. Eine Blockchain braucht für ihre Existenz immer drei unterschiedliche Teilnehmer (User, Nodes, Miner). Die User sind in diesem Fall die Menschen, die Coins von einer Wallet zu einer anderen Wallet schicken. Im Hintergrund leisten die Miner die Arbeit und validieren die Transaktionen aller User. Die Nodes speichern das Geschehen ab und dienen als Kontrollinstanz.

Beim Tangle hingegen gibt es nur zwei Teilnehmer (User, Nodes). Die Innovation des IOTA Tangle ist nun, dass es trotz alledem Mining gibt. Allerdings wird nun der Mining-Prozess nicht von speziellen Minern ausgeführt, sondern automatisch von den Unsern. Hierfür reicht die Hardware der User vollkommen aus, dabei ist es egal ob es sich um einen PC oder ein Smartphone handelt.

Zusätzlich beinhaltet der Tangle einen Proof-of-Work Konsensmechanismus. Wie bereits oben erwähnt, muss jeder Nutzer vor der Ausführung seiner eigenen Transaktion zwei weitere bestätigen. Das bedeutet, dass viele User, die Transaktionen ausführen, zufällige Transaktionen automatisch im Netzwerk bestätigen.

Somit ist die Tangle-Datenstruktur ein gerichteter azyklischer Graph (DAG). An jede Transaktion können bis zu acht vorherige Transaktionen angehängt werden. Diese können zudem an jede beliebige Transaktion im Tangle angehängt werden, was zu einer chaotischen Reihenfolge (Wirrwarr) führt, in der alle Transaktionen parallel ausgeführt werden. Falls Sie sich das Prinzip im Detail anschauen wollen, können sie die Seite tangle.glumb.de besuchen. Diese demonstriert die Verknüpfungen des IOTA Tangles und zeigt die Zusammenhänge der einzelnen Transaktionen auf.

Diese Arbeitsweise ermöglicht es, offen nach oben zu skalieren, da die Anzahl der Transaktionen zunimmt. Die Bestätigungsraten nehmen ebenso zu, anstatt genau in die entgegengesetzte Richtung zu gehen, wie es derzeit bei klassischen Blockchains der Fall ist.

Wie läuft eine Transaktion über das IOTA Tangle ab?

Im Folgenden wird der Ablauf einer Transaktion im IOTA Tangle beschrieben. Als erstes signiert ein Nutzer seine Wallet mit dem Private Key oder einem privaten Schlüssel. So gibt er die Kryptowährungen frei und kann sie zu einer anderen Wallet senden. Als Nächstes validiert er zwei zufällig ausgewählte Transaktionen und verknüpft diese miteinander. Erst dann wird die eigene Transaktion endgültig abgeschlossen. Somit führt der User automatisch einen Proof-of-Work Konsensmechanismus aus und schickt die Transaktion durch den Tangle.

IOTA Basis – Das gibt es zu dem Projekt zu wissen

Nun haben Sie zum einen die Basis der Zukunft des Internets verstanden, zum anderen wichtige Grundlagen zu der Blockchain-Technologie gelernt. Des Weiteren wissen Sie nun, wieso der IOTA Tangle erfunden wurde und wie dieser ungefähr funktioniert. Deswegen ist es nun an der Zeit, die Kryptowährung IOTA an sich zu erklären.

Was ist IOTA?

Wie bereits in den vorherigen Abschnitten erwähnt, ist IOTA genau genommen keine Blockchain. Es ist ein skalierbares Open-Source-Kommunikationsprotokoll mit Token. Der Verwendungszweck ist die Übertragung von Werten. Die IOTA Foundation (Stiftung nach deutschem Recht) mit Sitz in Berlin entwickelt gemeinnützig das Protokoll und stellt es bereit.

Entstehung des Namens IOTA

Der Name IOTA stammt aus dem altgriechischen Alphabet und bedeutet “etwas Kleines”. Das Iota ist der 9. Buchstabe des altgriechischen Alphabets und wird genauso ausgesprochen wie das heutige “i”. Der lateinische Buchstabe “i” leitet sich ebenfalls davon ab. Im IOTA-Kommunikationsprotokoll steht das “i” für 1 IOTA und ist die kleinste handelbare Werteinheit im Netzwerk.

Das Ziel der IOTA Foundation

Das Ziel der IOTA Foundation ist es, eine Vertrauensschicht für das Internet of Everything zu schaffen. So soll es Geräten ermöglicht werden, Daten und Werte unveränderlich und kostenlos auszutauschen. Des Weiteren arbeitet IOTA mit der Industrie und der Object Management Group zusammen, um das Kommunikationsprotokoll zu standardisieren. Somit ist das Kernziel, dass IOTA der “Ledger of Everything” wird.

Diese Anforderungen muss IOTA erfüllen

Um die oben genannten Ziele erreichen zu können, sind folgende Merkmale des IOTA Ecosystem von wesentlicher Bedeutung. Das Netzwerk muss eine hohe Skalierbarkeit aufweisen, damit eine signifikante Anzahl von Transaktionen pro Sekunde abgewickelt werden können. Außerdem darf, dass Netzwerk keine hohen Anforderungen aufweisen, damit auch Geräte mit geringer Leistung in der Lage sind, direkt am Netzwerk teilnehmen zu können.

Das Wichtigste am Netzwerk aber ist, dass Transaktionen ohne Zahlungen von Netzwerkgebühren gesendet werden können. Sprich, wenn man 50 MIOTA, die Währung des Ecosystem, verschickt, sollten auch genau 50 MIOTA beim Empfänger ankommen.

IOTA 2.0 Development Network – Erster Schritt zum Ziel

Im Juni 2021 wurde nach zahlreichen Tests das IOTA 2.0 Development Network (DevNet) gestartet. Bei diesem handelt es sich um das erste vollständige dezentrale, skalierbare und gebührenfreie IOTA-Netzwerk, so wie es bei der Gründung des Projekts 2015 vorgesehen war. So umfasst das DevNet 2.0 keine Gebühren, keine Blöcke, keine Kette, keine Miner, keine Energieverschwendung, keine Zensur und keine Zentralisierung (ohne Koordinator) mehr.

Partnerschaften des IOTA Projekts

Um IOTA zu einem Standard in der Distributed-Ledger-Technologie zu machen, arbeitet die IOTA Foundation mit vielen Partnern zusammen. Besonders die Standardisierung und eine wirklich fehlerfreie Kommunikation zwischen allen Benutzern und Branchen steht hierbei im Vordergrund. Im Nachfolgenden werden die wichtigsten Partnerschaften aufgeführt.

Die OMG ist ein internationales, offenes, gemeinnütziges Konsortium für Technologiestandards. Die Gruppe entwickelt Unternehmensstandards für eine Vielzahl von Technologien und will so eine echte Software-Interoperabilität ermöglichen. Zudem veranstaltet die Object Management Group vier technische Treffen pro Jahr für Mitglieder und interessierte Nichtmitglieder. So soll ein neutrales Forum für Diskussion, Entwicklung und Annahme von technischen Standards geschaffen werden. Die OMG zählt zu den wichtigsten Partnern der IOTA Foundation.

Das Industrial Internet Consortium ist Teil von der Object Managment Group und die weltweit führende Organisation, die Unternehmen zur Umstellung auf das Internet of Things hilft. Aufgabe des Konsortiums ist es, Technologien zu fördern, die das Wachstum des industriellen Internets beschleunigen. Mitglieder sind kleine und große Technologieinnovatoren, Marktführe, Forsch, Universitäten und Regierungsorganisationen.

Das World Wide Web Consortium ist die wichtigste internationale Normungsorganisation für das World Wide Web. Der Erfinder des Internets, Tim Berners-Lee, gründete das Konsortium am 1.Oktober 1994 am MIT Laboratory for Computer Science in Cambridge. Das W3C ist eine Mitgliedsorganisation, die bei der Entwicklung von Standards für das World Wide Web hilft.

Der IOTA Token – Das musst du vor einer Investition kennen

Nachdem du nun alle Informationen über das Projekt weißt, kannst du dich jetzt mit der Frage beschäftigen, ob es sich lohnt, in das Ökosystem zu investieren. In diesem Abschnitt klären wir alle Fragen rund um den Token MIOTA. Der Name des Tokens ergibt sich, da du an den Börsen nicht die kleinste Einheit IOTA kaufen kannst, sondern nur 1 Million IOTA folglich MIOTA (1 MIOTA = 1 Million IOTA).

Wie viele MIOTA-Token gibt es?

Aktuell beträgt die Anzahl der vorhandenen MIOTA Token 2.779.530.283. Bereits 2015 verkaufte man alle Token bei einem Crowdsale. Somit konnte das Unternehmen der IOTA Foundation einen Gegenwert von 434.511,63 US-Dollar einnehmen. Positiv anzumerken ist dem Projekt, dass die IOTA-Token fair ausgegeben wurden. So gab es weder blockierte Token, noch Early-Stage-Unternehmensinvestoren und es wurden keine Token an die Gründer ausgegeben. Somit kauften die Gründe ihre Token mit ihrem privaten Vermögen. Des Weiteren spendete die Community 5% der Token an die IOTA Foundation, um die Nachhaltigkeit des Projekts zu gewährleisten.

Für das IOTA-Ökosystem ist es extrem wichtig, dass der Preis pro Token eher gering gehalten wird. Das Ziel ist es, die Token für Mikrozahlungen zwischen Maschinen zu verwenden, weswegen ein hoher Preis hinderlich ist. Deswegen kann es in ferner Zukunft nötig sein, die maximale Anzahl der Token erhöhen zu müssen. Dies ist mit einem einfachen Trick möglich: Der Dezimalpunkt kann ganz einfach verschoben werden.

Die maximale Anzahl der Token zu erhöhen, ist normalerweise schlecht für die Besitzer. Wenn mehr Token im Umlauf sind, sinkt folglich der Preis, da sich die Angebots- und Nachfragemenge verschieben. Im Falle des IOTA-Ökosystems ist dies allerdings nicht der Fall.

Folgendes Beispiel dient zur Erklärung: Nehmen wir an, Sie besitzen 1 IOTA. Dieser kann in 1000 MicroIOTA unterteilt werden. Falls man sich nun dazu entscheidet, die Token von MIOTA zu erhöhen, bezieht sich dies nicht auf die Gesamtmenge, sondern es gibt nun einfach nur kleinere Einheiten. Praktisch bedeutet dies für den Benutzer, dass wenn er vor der Kommaverschiebung 1 IOTA in seiner Wallet hatte, nach der Kommaverschiebung immer noch 1 IOTA in seiner Wallet hat. Allerdings ist die kleinste Einheit nicht mehr IOTA, sondern in diesem Fall MicroIOTA. Konkret heißt das, dass eine neue Einheit, in diesem Falle MicroITA, dem IOTA-Einheitensystem hinzugefügt wird. Für den Preis und für den Nutzer hat dies somit keine Folgen.

Im Jahre 2022 rechnen Forscher damit, dass mehr als 50 Milliarden Geräte im IoT miteinander vernetzt sind. Das Ziel ist es, dass sich Maschinen für Dienstleistungen mit kleinen Mengen an IOTA-Token bezahlen. Derzeit gibt es ungefähr 2,78 Milliarden MIOTA. Nun muss man sich folgendes Beispiel vorstellen: Die Mehrheit der IoT-Geräte erhält durchschnittlich den Gegenwert von 1 USD in IOTA für eine Dienstleistung. Dieses Szenario bedeutet, dass es keinen Zweifel daran gegen kann, dass der Preis für ein IOTA aufgrund der Knappheit steigen muss. Dies hat zur Folge, dass zu gegebener Zeit eine Aufspaltung in kleinere Einheiten erforderlich ist, um weiterzuwachsen. Neue Anwendungen können eine Erhöhung in Zukunft ebenfalls notwendig machen.

So viel kostet 1 MOITA

Der Preis eines MIOTA beläuft sich am 10.08.2022 auf 0,345$, woraus sich eine Marktkapitalisierung von knapp 960 Millionen Euro ergibt. Das Allzeithoch ist bereits 5 Jahre her und betrug 5,69$.

Wie kaufe ich MIOTA?

MIOTA kannst du an den meisten Börsen kaufen. So ist MIOTA unter anderem auf Binance, Coinbase, Kraken und weitern großen Börsen erhältlich.

Wie bewahre ich IOTA auf?

Hierfür gibt es mehrere Möglichkeiten. Das Wichtigste ist, egal welcher Aufbewahrungsform Sie verwenden, dass niemand drittes Zugriff auf die Coins erlangt.

Die einfachste Methode ist die hauseigene Smartphone Wallet, genannt Firefly Wallet. Diese kann direkt aus den jeweiligen App-Stores heruntergeladen werden. Aus Sicherheitsgründen sollte diese Wallet allerdings nur zur Aufbewahrung von Kleinbeträgen dienen, da ein Handy ein hohes Angriffspotential für Hacker bietet. Den Download-Link für Android App findet sich hier, für iOS hier.

Eine weitere Möglichkeit ist eine Browser-Erweiterung, z.B. Metamask. Ein Tutorial zur Installation findet sich hier. Hier sollten aber ebenfalls nur kleine Beträge aufbewahrt werden, da die Risiken ähnlich hoch sind, wie bei einer Smartphone-Wallet.

Die sichererste Methode ist, seine MIOTA auf einer Hardwarewallet aufzubewahren. Die Hardwarewallet speichert die privaten Schlüssel des Benutzers offline und sicher ab. Dadurch ist das Risiko seine Coins durch einen Hackerangriff zu verlieren fast auf null reduziert. Somit ist es am sinnvollsten, große Beträge auf einer Hardwarewallet aufzubewahren.

Use-Cases von IOTA

Um eine rationale Entscheidung treffen zu können, ob Sie in das Projekt investieren sollten, ist es von höchster Bedeutung, die Use-Cases von IOTA genauer zu kennen. Denn daraus ergibt sich nicht nur das Potential des Projekts, sondern zeigt auch den wahren Nutzen.

Generell kann man sagen, dass fast jede Branche mit dem IoT in Zukunft verbunden sein wird und davon profitiert. IOTA kann somit universell eingesetzt werden und damit auch in Zukunft extreme Nutzungsraten erzielen. Im Anschluss werden die wichtigsten Branchen genauer betrachtet und das Potential in diesen für IOTA erläutert. (Um die meisten Use-Cases zu verstehen, ist es nötig, die Begriffe IoT, IoE, M2M, LiFi und LoRaWAN, welche im ersten Abschnitt des Artikels erklärt werden, zu kennen. Falls sie diese noch nicht definieren können, ist es ratsam, zuerst den ersten Abschnitt zu lesen).

Die Automobilindustrie

In der Automobilindustrie gibt es seit Jahrzehnten viele Innovationen. Nicht zuletzt stehen wir mit der Einführung des Elektromotors als neue Standardantriebsart vor einer großen Revolution. Aber fast alle Systeme eines Autos sind betroffen, weswegen sich viele neue Möglichkeiten in einer digital vernetzen Welt ergeben. IOTA kann darauf abzielen, der neue Standard für Transaktionen und Datenaustausch für einen erschwinglichen und nachhaltigen Verkehr zu werden. So kann die Kryptowährung IOTA Anwendung im Bereich Aufladen und Verkaufen von Energie finden und Mikrotransaktionen ohne zentralen Vermittler anbieten. Des Weiteren kann sich IOTA zu einer wichtigen Technologie für das autonome Fahren entwickeln und in Zukunft automatisch Verkehrsrouten berechnen.

Auf der CEBIT 2018 schätze der damalige Chief Digital Officer der Volkswagen AG, Johann Jungwirth das Potenzial folgendermaßen ein: “Die Autos der Zukunft werden milliardenfach handeln müssen. Die Kryptowährung IOTA kann für diesen Zweck optimal genutzt werden, weshalb VW großes Interesse an der IOTA-Technologie hat.”

Der Finanzsektor

Auch im Finanzsektor ist das Potential von IOTA riesig. So besteht bei normalen Finanzgeschäften immer das Problem, einer dritten Partei vertrauen zu müssen. Mit dem Aufkommen der Cyberkriminalität ist die Abhängigkeit von einer dritten Partei immer mit einem gewissen Risiko verbunden und zu einem Hindernis für den Aufbau einer freien Wirtschaft geworden.

Mit der Kryptowährung IOTA ist man nun in der Lage, Daten und Kassenbücher in sicheren, verteilten, dezentralen und erlaubnisfreien Umgebungen zu verteilen und zu synchronisieren. Durch den Wegfall der vorher notwendigen dritten Partei entstehen enorme Effizienzgewinne, Innovationschancen und neue Wertschöpfungsketten.

Kommunikation und Social Media

Der Tangle eignet sich aufgrund der vorher erwähnten Eigenschaften (z.B. dezentral, skalierbar, kostenlos, verschlüsselt…) ideal für die Erstellung von dezentralen Kommunikationsdiensten. Die neuen IOTA-Dienste können so eine gefährliche Konkurrenz für heutige große zentrale Dienste, wie Instagram, WhatsApp, etc. werden. Somit kann IOTA zur Überwindung der Abhängigkeit von diesen beitragen und den Nutzern ihre Privatsphäre, da personenbezogene Daten nicht mehr gespeichert werden können, zurückgeben.

Allerdings bietet dies nicht nur Vorteile. Zum Beispiel gäbe es in Chats keine Moderatoren mehr, die anstößige Texte löschen könnten, auf der anderen Seite hieße das, dass sich eine immense Meinungsfreiheit ohne Einschränkung entwickeln könnte.

Weitere mögliche Anwendungsbereiche

Wie bereits oben erwähnt, finden das IoE und das IoT in fast jeder Branche Anwendung. Somit sind die Möglichkeiten für Use-Cases von IOTA beinahe unbegrenzt. Somit könnten mögliche Anwendungsbereiche z.B. die Gamingindustrie, die Industrie 4.0, eHealth, digitale Identitäten, Rückverfolgbarkeit von Produkten, Smart Cities oder die Steigerung der Nachhaltigkeit sein.

Potenzial – Sollte ich in das Projekt IOTA investieren?

In diesem Paragraph wollen wir die Frage klären, ob es sich lohnt in das Projekt IOTA zu investieren. Hierfür werden wir uns die Kursentwicklung der letzten Jahre anschauen und auch auf die Probleme eingehen, welche IOTA immer wieder hatte und noch immer hat.

Preisentwicklung – So verlief der IOTA-Kurs die letzten Jahre

Wie bereits erwähnt, ist das Allzeithoch von IOTA bereits 5 Jahre her. Somit konnte IOTA in den folgenden Jahren des Anfangs hohen Hype nicht mehr nachkommen. Das lag vor allem daran, dass die Foundation die großen Versprechen, die das Konzept einer Kryptowährung für das IoT und die technischen Möglichkeiten des Tangle mit sich brachten, nicht einhalten.

Eine gewisse Aufmerksamkeit erhielt IOTA im Dezember 2021, als das Netzwerk die Airdrops des Assembly und des Shimmer Tokens startete. Das Assembly Netzwerk ist das eigene Netzwerk für Smart Contracts. Shimmer ist ein Testnetzwerk, was die Vorstufe zu dem Update IOTA 2.0 sein soll.

Das Update von IOTA soll das Netzwerk endlich dezentral und damit konkurrenzfähig gegenüber anderen Netzwerken machen. IOTA 2.0 wird schon lange Zeit von den Entwicklern versprochen und soll den zentralen Koordinator, der das grundlegende Prinzip der Dezentralität verhindert, ersetzen.

Kritik an IOTA – Diese Probleme hat die Währung

Zuerst sollte man bedenken, dass IOTA sich immer noch in einer Alpha-Phase befindet. Somit wird es noch viel Zeit und Programmierarbeit brauchen, bis ein endgültiges Produkt auf dem Markt ist. Folglich können die im Folgenden angesprochenen Kritikpunkte in Zukunft aus der Welt geschafft werden. Des Weiteren sollte man für eine Investition zwei Sachen bedenken. Bei IOTA handelt es sich um ein noch nicht fertiges Produkt. Außerdem muss einem bewusst werden, dass je höher die Wahrscheinlichkeit ist, dass ein Kritikpunkt nicht gelöst werden kann, auch die Rendite bei Lösung des Problems steigt. Somit muss jeder für sich eine Risikoabschätzung treffen und persönlich abwiegen, ob er in Zukunft eine Chance für die Lösung der Probleme sieht.

Zum jetzigen Zeitpunkt ist die Skalierung von IOTA noch nicht auf dem gewünschten Niveau. Aktuell reicht es somit nicht aus, um in ein paar Jahren der Marktführer für IoT- und IoE-Dienstleistungen zu werden. Allerdings wird diese Leistung aktuell noch nicht benötigt und stellt deswegen heute noch kein Problem dar. Das Tangle steht noch relativ am Anfang seiner Entwicklung und wird mit zunehmender Auslastung größer und schneller.

Um das Problem eines böswilligen Angreifers zu mildern, setzt die IOTA Foundation ein eigen entwickeltes Schild ein, das als Koordinator bezeichnet wird. Dieser Koordinator fungiert komplett zentralisiert und ist ein temporärer alternativer Konsensmechanismus für das Tangle.

Mit dem Update auf IOTA 2.0 soll dieses Problem behoben werden. Wie bereits im Punkt “4.5 IOTA 2.0 Development Network – Erster Schritt zum Ziel” ist das Testnet bereits live. In naher Zukunft soll IOTA 2.0 in den Mainstream übernommen werden, wann das sein wird, ist allerdings noch unklar.

Bereits 2018 stellte die IOTA Foundation in einem Blog-Post diesen Umstieg vor.

Im Jahre 2020 als IOTA auf seinem Allzeittiefpunkt befand, gab es einen heftigen Entwicklerstreit. So begannen die Entwickler Sergey Ivancheglo und David Sonstebo sich in eine öffentliche Schlammschlacht. Hierbei ging es um den Betrag von 25 Millionen MIOTA, die Sonstebo Ivancheglo schulden soll. Ivancheglo hat das Projekt bereits 2019 verlassen, aber immer noch eine Rechnung offen gehabt.

Der ehemalige IOTA-Entwickler Ivancheglo wirft Sonstebo vor, die MIOTA unrechtmäßig an sich genommen zu haben. Dieser wiederum beschuldigt den anderen, als Entwickler versagt zu haben. So habe er während seiner Arbeit es nicht geschafft, den Umstieg auf IOTA 2.0 durchzuführen

Obwohl dieser Streit bereits mehr als 2 Jahre zurückliegt, schadet er dennoch dem Projekt. So vollzog die IOTA Foundation einen radikalen Wechsler der Leitung und versucht nun einen neuen Angriff.

Lohnt sich ein Investment in IOTA?

Das Konzept von IOTA hat, wie bereits erwähnt, ein massives Potenzial und könnte lauf Aussagen vieler Experten mittlerweile wieder unter den Top 5 Kryptowährungen stehen. Dafür muss aber das Netzwerk endlich dezentral werden und den Umstieg auf IOTA 2.0 schaffen. Die fehlenden Fortschritte und die internen Schwierigkeiten sorgen aktuell dafür, dass der MIOTA Token im Moment nur auf Platz 55 der wertvollsten Coins nach Marktkapitalisierung steht.

Durch seinen sehr niedrigen Preis stellt allerdings ein Investment in den MIOTA Token im Moment eine sehr gute Gelegenheit dar. Das Potenzial ist definitiv gegeben und glaubt man daran, dass die Probleme bald aus der Welt geschaffen werden können, eine Investition wert. Sollte das Netzwerk den Schritt zur Dezentralität schaffen, kann im nächsten Bullenmarkt ein massiver Wertanstieg erfolgen.

Was kann ich mit meinen IOTA Token machen?

Der letzte Abschnitt des Guides richtet sich an die Personen, welche bereits IOTA besitzen. Hier erklären wir, wie ihr eure IOTA Token staken könnt und sie gegebenenfalls auf der Binance Smart Chain (BSC) bridgt.

IOTA Staking – So funktionierts

Vor einem halben Jahr hat IOTA das Staking eingeführt. Hierfür friert man Coins für eine gewisse Zeit ein und erhält dafür eine gewisse Rendite, die sich nach der Anzahl der gestakten Coins richtet. Mit dem Staking soll die Adaption der est kürzlich eingeführten Netzwerke Shimmer und Assembly erhöht werden.

IOTA sieht einen Token-Drop vor. Dabei werden Shimmer Token (SMR) und Assembly Token (ASMB) nach einer Staking-Phase an die IOTA Nutzer ausgezahlt. Dieser Token-Drop hat 2 Phasen. In der ersten Phase sollen die IOTA Token Hodler ihre MIOTA auf das Firefly Wallet transferieren. Anschließend folgt eine Staking Phase. Durch das Staking von den MIOTA werden nun SMR und ASMB Token kreiert. Beim Erreichen bestimmter Staking-Ziele kann zudem ein Airdrop erhalten werden. Wichtig ist, dass eine Staking-Phase immer 90 Tage dauert.

Eine konkrete Anleitung für das Pre-Staking hat die IOTA Foundation über ihren Twitter Account veröffentlicht.

So bridgt du IOTA auf die Binance Smart Chain

Kürzlich gab die IOTA Foundation in einem Statement bekannt, dass man nun IOTA auf der Binance Smart Chain bridgen kann. So können IOTA-Inhaber den IOTA-Token verwenden, um an DeFi-Anwendungen im Binance-Netzwerk teilzunehmen. Man sieht diesen Schritt als ersten Schritt zur Steigerung der Liquidität an und bereitet gleichzeigit sich vor, dass andere Vermögenswerte im IOTA-Netzwerk leben können. Im Folgenden werden die Grundlagen der Bridge erklärt.

Die Binance Smart Chain ist eine von Binance entwickelte Blockchain, um ein Ökosystem aus dezentralen Anwendungen, NFTs und digitalen Assets zu entwickeln. Ähnlich wie bei Ethereum können Entwickler native Smart Contracts auf BSC zu deutlich niedrigeren Gebühren im Vergleich zu anderen Blockchains auf dem heutigen Markt bereitstellen.

Asset Wrapping ist ein Prozess, bei dem ein Asset aus einem Netzwerk genommen wird und in einem anderen Netzwerk leben kann. Während es mehrere Möglichkeiten für das Asset Wrapping gibt, ist es im Allgemeinen erforderlich, dass ein Dritter oder eine Gruppe von dezentralen Parteien Vermögenswerte verwahren kann. Sobald ein Asset verwahrt wurde, wird ein System erstellt, um alle Token in einem bestimmten Netzwerk, die für das Wrapping gesperrt sind, transparent anzuzeigen. Mit dieser Transparenz kann ein Netzwerk dann eine 1:1-Darstellung eines in Verwahrung gesperrten Token “prägen”.

Mit der Binance Bridge kann jeder IOTA-Token an den Swapping-Service senden, um IOTA gegen Binance IOTA zu tauschen. Die Brücke funktioniert in beide Richtungen un d ist das primäre Portal für IOTA Token-Inhaber, um IOTA Token für die Verwendung im Binance Smart Chain-Ökosystem zu erstellen. Nach Abschluss des Austausches, ist der IOTA BEP20-Token in der Binance Wallet sichtbar, welche mit dem Dienst verbunden ist.

Nun kann man mit den Binance IOTA alles tun, was man mit einem BEP20-Token machen kann. So kann man den IOTA Token verwenden, um zu Staken, Yield zu farmen, Earning zu betreiben und alle Produkte und Dienstleistungen des BSC-Ökosystems in Anspruch nehmen.

IOTA sieht die Cross-Chain-Liquidität als eine Säule jedes dezentralen Ökosystems an. Sollte also der Umstieg auf IOTA 2.0 klappen, wird es die Hauptaufgabe sein, die IOTA-Liquidität für andere Netzwerke verfügbar zu machen. Somit ist die Integration auf der Binance Smart Chain ein erster Schritt, um dieses Ziel zu erreichen. Gleichzeitig arbeitet man daran, dass bald andere Vermögenswerte im IOTA-Netzwerk durch bridgen existieren können.