IOTA
Besonders während des “Krypto-Hypes” im Spätherbst des Jahres 2017 war eine ganz besondere Kryptowährung in aller Munde und ist es in gewisser Weise seit jeher – IOTA.
Die Meinungen zum Projekt IOTA gehen in der Krypto-Community teilweise stark auseinander, oft wird dem Projekt jedoch nachgesagt das “next big thing” und DER Bitcoin-killer schlechthin zu sein. Was es mit dem Projekt genau auf sich hat, wie es funktioniert und welche Chancen und Risiken es birgt erfährst du hier.
Grundlagen – Internet der Dinge
Um das Gesamtkonzept IOTA zu verstehen, gilt es zunächst zu klären, welche Probleme es lösen möchte und wozu es überhaupt eingesetzt werden soll und kann.
Da IOTA vor allem als sicheres Transaktions- und Kommunikationssystem im “Internet der Dinge” (en. Internet of Things – IoT) zum Einsatz kommen soll, ist es sinnvoll vorab das Potenzial des IoT zu betrachten. Aktuell besteht das Internet aus einem riesigen Netzwerk von Rechnern, Notebooks, Servern, Smartphones und Co.. Die Vernetzung der Heimcomputer und mobilen Endgeräte war jedoch nur der Anfang und in Zukunft sollen schlussendlich auch andere Objekte und Alltagsgegenstände mit in das Netzwerk einbezogen werden. Gebäude, Maschinen und Fahrzeuge sollen künftig miteinander ohne menschliche Zwischeninstanz vernetzt sein und eigenständig untereinander kommunizieren können. Dieses Konzept wird “Internet der Dinge” genannt und soll schon bald Einzug in all unsere Lebensbereiche erhalten. Vom Bankwesen, über den Berufsalltag, das Gesundheitswesen, die maschinelle Produktion, Handel, Logistik oder das Verkehrswesen. Da in den kommenden drei bis vier Jahren Schätzungen zufolge knapp 50 Milliarden IoT-Geräte über das Internet vernetzt sein werden, liegt hier ein gigantisches wirtschaftliches Potenzial versteckt, weswegen viele Firmen, allen voran aus der Automobilindustrie, weltweit zig Milliarden Us-Dollar in die Forschung und Entwicklung des IoT stecken. Da es bei dieser Vielzahl an Maschinen notwendig sein wird, einen geeigneten Industriestandard zu finden, der neben der sicheren Kommunikation auch z.B. autonome “Maschine-zu-Maschine”-Zahlungen (auch Microzahlungen) ermöglichen kann, möchte IOTA eine Technologie stellen, welche als eben jener Standard zum Einsatz kommen soll.
Beispiel: In der Zukunft fährt ein Elektroauto ganz autonom auf einer speziellen Straße, welche in der Lage ist die Batterie des Wagens direkt induktiv aufzuladen. Die Bezahlung des Stroms verrichtet das Auto absolut selbständig und sendet beispielsweise den Gegenwert des Stroms als IOTA-Coin direkt an das IOTA-Wallet der Straße. Da bei IOTA auch sogenannte Micro-Zahlungen möglich sind, kann der tatsächlich verbrauchte Strom auf den Bruchteil eines Cents genau bezahlt werden, ohne dass die Insassen des Wagens etwas dafür tun müssten. Den Weg zur (Strom-)Tankstelle könnten sich die Menschen in diesem Zukunftsszenario also bequemer Weise sparen.
Was genau ist und macht IOTA?
Mehr als nur Kryptowährung
Wenn Krypto-Enthusiasten von “IOTA” sprechen, so meinen diese meist den nativen Iota-Coin (MIOTA), das Gesamtprojekt IOTA ist jedoch viel mehr als das. IOTA ist neben der eben genannten Kryptowährung (MIOTA) allen voran eine revolutionäre Open-Source Distributed-Ledger-Technologie, welche von der eigens gegründeten IOTA-Foundation gefördert und bereitgestellt wird. Ziel dieser, in Berlin ansässigen, Stiftung ist es, IOTA als Standardprotokoll für das IoT zu etablieren, den nativen IOTA-Token für Wertetransfers in der Wirtschaft und Industrie zur Verwendung zu verhelfen und somit ein Ökosystem für Anwendungen im IoT bereitzustellen.
Gegründet wurde IOTA von dem Südtiroler Dominik Schiener, dem Norweger David Sønstebø und den beiden Russen Sergey Ivancheglo und Serguei Popov, wobei die beiden Erstgenannten heute auch den Vorsitz der Iota-
Stiftung bekleiden (die anderen beiden sind zusammen mit Ralf Rottmann ebenfalls teil des fünfköpfigen “Board of Directors”).
Zahlreiche Partnerschaften
Bereis jetzt arbeitet die IOTA-Foundation mit zahlreichen “Big Playern” aus verschiedenen Wirtschaftszweigen zusammen. Eine umfangreiche Übersicht über die Partnerschaften findet ihr unter folgendem Link:
http://iotaarchive.com/listing.html
Die Technologie
Der Tanlge
Anders als bei den meisten bekannten anderen Kryptowährungen bildet die Grundlage für die IOTA-Technologie keine Blockchain, sondern der sogenannte “Tangle”.
Der “Tangle” ist technisch gesehen ein sogenannter “gerichteter azyklischer Graph” (en. directed acylic graph – DAG), welcher aus verschiedenen Knotenpunkten (bzw. hier: Transaktionen) besteht, die durch Pfade miteinander verbunden sind (Graph). Das besondere an DAG’s ist, das die Pfade eine festgelegte Richtung (gerichtet) vorweisen und es keine Möglichkeit gibt, einen Pfad zu finden, der wieder zu einem bestimmten Ausgangspunkt zurückführt (azyklisch). Grafisch sieht das ganze so aus:
Der Transaktionsprozess bei IOTA kommt dadurch zustande, dass jeder Nutzer, der eine Transaktion durchführen möchte, zwei weitere Transaktionen bestätigen muss. Sobald eine Transaktion auf diese Weise eine Mindestanzahl an Bestätigungen erhalten hat, gilt sie als verifiziert und wird anschließend ausgeführt. Ähnlich wie für die Bestätigung der neuen Blöcke bei den bekannten Blockchains, werden auch hier die sogenannten Hash-Funktionen für den Bestätigungsprozess verwendet. Eine Transaktion innerhalb des IOTA-Netzwerks läuft also, grob gesagt, wie folgt ab:
Zunächst muss eine auszuführende Transaktion mittels des eigenen Private-Keys signiert werden, um nachzuweisen, dass die Transaktion auch tatsächlich von einem selbst kommt. Anschließend werden durch einen Node zwei unbestätigte Transaktionen (sogenannte “Tips”) zufällig ausgewählt, auf die die neue Transaktion dann verweist. Da es bei IOTA keine zu bezahlenden Transaktionsgebühren gibt, ist es notwendig einen Mechanismus einzubauen, der vor Spam-Attacken schützt. Wie auch der Bitcoin verwendet IOTA hierfür das Konzept des sogenannten Proof-of-Work – Jedoch mit einer weitaus niedrigeren Schwierigkeit als bei BTC.
Darüber hinaus müssen auch die beiden zugewiesenen Tips auf ausreichende Mittel und widersprüchliche Transaktionen überprüft werden. Abschließend wird nun die fertige Transaktion an einen Full-Node übertragen, welcher diese ans Netzwerk, also andere Full-Nodes, verteilt. Nun wird die noch unbestätigte Transaktion als Tip an andere Netzwerkteilnehmer verteilt bis sie schlussendlich, nach oben genannter Methode, verifiziert wird.
Als weitere Besonderheit zu erwähnen ist außerdem die Tatsache, dass im Tangle neben den ganz normalen Wert-Transaktionen (also der Übertragung von Iota-Token) auch Nullwert-Transaktionen (nur Daten, ohne Coins) stattfinden können. Diese Nullwert-Transaktionen sind vor allem für den Datenaustausch im Internet der Dinge enorm wichtig.
Achtung: Um das “Auswuchern” des Tangle zu verhindern und dessen Größe zu reduzieren (was z.b. Rechenleistung und Speicherkapazität für die Nodes spart) wird in regelmäßigen Abständen ein sogenannter Snapshot (dt. Schnappschuss) durchgeführt, bei dem alte Transaktionen gelöscht und nur noch Adressen mit einer positiven Bilanz weitergeführt werden.
Der IOTA-Coin
Für die Wertetransaktionen im Netzwerk, stehen insgesamt knapp 2,8 Billiarden (genau: 2.779.530.283.277.761) Iota-Coins zur Verfügung, welche alle bereits zum Start des Netzwerks ausgegeben wurden und nicht in Zukunft durch einen Algorithmus ausgeschüttet werden müssen. Üblicherweise werden die Iota-Coins auf den Krypto-Börsen in “Millionenbündeln” (MIOTA) gehandelt.
Iota = 1 iota = 1 i = 1 i
KiloIota = 1 kiota = 1 Ki = 1.000 i
MegaIota = 1 MIOTA = 1 Mi = 1.000.000 i
GigaIota = 1 giota = 1 Gi = 1.000.000.000 i
TeraIota = 1 tiota = 1 Ti = 1.000.000.000.000 i
PetaIota = 1 Piota = 1 Pi = 1.000.000.000.000.000 i
Vorteile und Kritik
Ein oft genannter Vorteil des Tangle gegenüber Blockchains ist vor allem die Skalierbarkeit. In der Theorie ist der Tangle nämlich beliebig skalierbar und seine Transaktionsgeschwindigkeit steigt, ganz im Gegensatz zu herkömmlichen Blockchain-Systemen, mit zunehmenden Nutzerzahlen. Theoretisch kann der Tangle somit eine beliebige Anzahl an Transaktionen gleichzeitig durchführen. Tatsächlich steckt das System noch in den Kinderschuhen und skaliert praktisch natürlich noch bei Weitem nicht so hoch, wie theoretisch möglich. Auch ob weitere Faktoren, wie etwa technische Limitierungen hinzukommen, kann nur die Zukunft zeigen.
Ein weiterer Vorteil wird von Kritikern oft auch negativ ausgelegt: Das Fehlen von Transaktionsgebühren. Zwar ist es faktisch so, dass es keine monetäre Form von Transkationsgebühren im IOTA-Netzwerk gibt, jedoch können theoretisch die Stromkosten, welche durch den Proof-of-Work-Algortihmus verursacht werden, als Gebühren gesehen werden. Diese sind jedoch äußerst gering und nahezu vernachlässigbar.
Als die beiden größten Kritikpunkte werden oft die derzeitige Zentralität und das Fehlen eines Anreizes für den Betrieb eines Full-Nodes, genannt. Zum heutigen Stand ist die Tatsache, dass das IOTA-Netzwerk gar nicht dezentral ist, durchaus richtig. Da sich der Tangle mehr oder weniger noch in der Beta-Testphase befindet, ist das Netzwerk noch sehr klein und es sind bisher nur wenige Nodes vorhanden. Um zu verhindern, dass ein potenzieller Angreifer einfach eine hohe Anzahl an Nodes erstellt, 34% des Netzwerks übernimmt und dann bösartige Transaktionen durchführen kann, setzt die IOTA-Foundation derzeit ein zentralisiertes Instrument, den sogenannten “Coordinator” ein. Dieser fungiert als temporäre Alternative zum Konsensmechanismus für den Tangle. Dieser ist jedoch aktuell zum Schutz des Netzwerks absolut notwendig und wird in naher Zukunft abgeschaltet werden. Aufgrund der Gebührenfreiheit und der Tatsache, dass Coins nicht gemint werden müssen, besteht für Teilnehmer im Netzwerk eigentlich kein monetärer Anreiz einen “ehrlichen Full-Node“ zu betreiben (Schließlich würden sie so auf den Serverkosten sitzen bleiben). Dieser Kritikpunkt ist (zumindest aktuell noch) absolut berechtigt. Die IOTA-Foundation müsste entweder monetäre Anreize schaffen, oder dafür sorgen, dass die Industriepartner (evtl. auch aus Eigeninteresse) die entsprechenden Nodes bereitstellen.
Fazit
IOTA (inkl. der eigenen Kryptowährung) ist definitiv ein Projekt, welches enormes Potenzial hat und momentan seinesgleichen sucht. Sollte es der IOTA-Foundation gelingen, die selbst gesteckten Ziele zu erreichen und das System weiterhin stetig auszubauen und zu verbessern, so könnten sie es tatsächlich schaffen allen Kritikern zu trotz, das nächste große Ding zu werden.
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