Hat IOTA gerade das Blockchain-Trilemma gelöst?

• IOTA hat sein Entwicklungsnetzwerk DevNet – Nectar – vorgestellt, eine Demonstration der Protokolle, die IOTA zur Lösung des Trilemmas in seinem Mainnet verwenden will.
• IOTA hält es für „die bestmögliche Implementierung eines gebührenfreien Distributed Ledger Protokolls“.

Vitalik Buterin, der Gründer von Ethereum, hat den Begriff „Blockchain-Trilemma“ geprägt. Er bezieht sich auf die drei Säulen der Blockchain-Technologie: Dezentralisierung, Skalierbarkeit und Sicherheit.

Bildquelle: https://modex.tech/a-brief-overview-of-the-scalability-trilemma/ 

Sicherheit ist ein absolutes Muss, also bleibt einem Projekt kaum etwas anderes übrig, als es sicher und dezentral, aber nicht skalierbar, oder sicher und skalierbar, aber nicht dezentral zu machen. Kein Projekt hat es geschafft, alle drei Bereiche zu optimieren. Die meisten Projekte betonen die Dezentralisierung, sind also sicher und dezentralisiert, aber nicht skalierbar. Bitcoin bestätigt nur 8 Transaktionen pro Sekunde; Ethereum wurde „verkrüppelt“, als Crypto Kitties populär wurde).

Am 2. Juni veröffentlichte IOTA jedoch sein Entwicklungsnetzwerk (DevNet), das den Spitznamen Nectar trägt und eine funktionierende Demonstration der Protokolle ist, mit denen IOTA plant, das Blockchain-Trilemma in seinem Mainnet zu lösen, wenn es auf IOTA 2.0 aufrüstet.

IOTA war schon immer dafür bekannt, einen ganz anderen Ansatz für die Distributed-Ledger-Technologie zu wählen. Im Gegensatz zur Blockchain-Technologie verwendet IOTA einen gerichteten azyklischen Graph (DAG), den sie Tangle nennen. Im Tangle bestätigt jede neue Transaktion zwei andere Transaktionen und führt einen minimalen Proof of Work durch. Dieser Ansatz bietet eine große Skalierbarkeit, denn je mehr Transaktionen es gibt, desto mehr Teilnehmer können vorherige Transaktionen bestätigen, was dazu führt, dass das Netzwerk schneller wird, wenn es wächst. Im Gegensatz dazu gibt es Verzögerungen und Engpässe bei Bitcoin und Ethereum, wenn deren Netzwerke ausgelastet sind.

Der geringe Stromverbrauch, der für den Betrieb eines IOTA-Knotens erforderlich ist, sorgt auch für eine große Dezentralisierung, da viele Geräte mit geringem Stromverbrauch als Knoten fungieren können. Die Tangle-Architektur erlaubt es IOTA auch, komplett gebührenfrei zu operieren sein, weil es keine Miner gibt, die man bezahlen muss, um das Netzwerk zu sichern – eigentlich übernimmt jeder Nutzer einen sehr kleinen Teil des Minings.

Sicherheit ist vielfältig, abhängig von der Art des Angriffs, der abgewehrt werden soll, doch die Sicherheit des IOTA-Netzwerks wurde nie infrage gestellt. Zwar gab es Diebstähle von IOTA, aber diese wurden durch Diebstahl privater Schlüssel ausgeführt, können also nicht mangelnder Netzsicherheit angelastet werden.

IOTA löst das Blockchain-Trilemma

So weit, so gut. Doch die große Schwäche von IOTA war der Mangel an Dezentralisierung – als Teil der Sicherheitsstruktur hat es einen speziellen Knoten, den Koordinator, der Meilenstein-Transaktionen ausgibt. Eine Transaktion muss durch eine Meilenstein-Transaktion referenziert werden, alle 10 Sekunden derzeit, um bestätigt zu werden – daher hat das Netzwerk einen einzigen Punkt von dem es abhängt und kontrolliert wird. Das verleitet viele dazu IOTA für ein zentralisiertes Netz zu halten. IOTA befindet sich denn auch im oben beschriebenen Trilemma – bis jetzt jedenfalls.

Den Koordinator zu eliminieren  („Coordicide“) war schon immer in Planung bei IOTA, aber viele haben es als Wunschtraum betrachtet und sahen keinen Weg, wie IOTA seine Sicherheit aufrechterhalten kann, ohne den Koordinator zu behalten.

Am 2. Juni veröffentlichte IOTA Nectar, das IOTA 2.0 DevNet. Es ist „das erste vollständig dezentralisierte IOTA-Netzwerk ohne die Notwendigkeit eines Koordinators“. IOTA hält dies für „die bestmögliche Implementierung eines gebührenfreien Distributed Ledger Protokolls“. Es ist eine optimierte Basisschicht, die in der Lage ist, Smart Contracts, DeFi-Plattformen und andere Second-Layer-Anwendungen zu hosten.

Als Bonus enthält das IOTA 2.0 DevNet bereits IOTAs Digital Assets Framework, das es jedem ermöglicht, eigene Münzen oder NFTs zu erstellen, ohne dass Gebühren anfallen (Dominik Scheiner, Mitbegründer von IOTA, hat bereits 100 ZEN Token erzeugt).

Das Ziel des DevNet ist es, alle Aspekte von IOTA 2.0 gründlich zu testen, das Protokoll in Vorbereitung auf die Implementierung im IOTA Mainnet zu härten und es Entwicklern zu ermöglichen, bereits jetzt Projekte aufzusetzen, die mit der endgültigen Netzwerklösung kompatibel sein werden.

Wie hat IOTA den Koordinator entfernt?

Es wurde ein neuer Konsensmechanismus benötigt. Konsens wird benötigt, um zu bestimmen, welche Transaktionen gültig sind – das ist besonders wichtig, wenn es widersprüchliche Transaktionen gibt, etwa eine Doppelausgabe: Stellen Sie sich vor, ich habe 10 Iotas und sende 9 davon an Alice und 8 davon gleichzeitig an Bob.  Beide Transaktionen können nicht gültig sein. Wie kommen die Knoten zu einem Konsens darüber, welche Transaktion gültig ist?

In Bitcoin und den meisten anderen Blockchains gibt es den „Proof of Work“- Konsensmechanismus. Der Knoten, der die Lösung des Mining-Problems eines Blocks zuerst erledigt, trifft die Entscheidung darüber, welche Transaktionen in den nächsten Block aufgenommen werden. Beim „Proof of Stake“ haben die Knoten, die die meisten Token halten, den größten Einfluss auf die Entscheidung.

In IOTA 2.0 wurde die Abhängigkeit vom Koordinator verworfen und stattdessen ein führerloses Konsensprotokoll namens Fast Probabilistic Consensus (FPC) verwendet, bei dem die Nodes im Konfliktfall an Abstimmungsrunden teilnehmen, bei denen eine zufällige Teilmenge von Nachbarn zur Abfrage ausgewählt wird. Jeder Knoten ändert seine Meinung basierend auf dem Mehrheitskonsens, bis alle zustimmen. Das DevNet ist nun live und arbeitet mit Testnet-Tokens, als Beweis, dass FPC funktioniert.

Allerdings muss IOTA alle Aspekte dieses neuen Netzwerks sorgfältig testen, bevor das Protokoll im vierten Quartal dieses Jahres oder im ersten des nächsten Jahres im Mainnet implementiert wird. Entwickler werden jedoch ermutigt, mit der Anwendungsentwicklung nicht bis dahin zu warten. Das DevNet wird einen reibungslosen, schnellen Übergang sicherstellen, damit ihr Produkt auf IOTA 2.0 funktioniert.

IOTA-Entwickler: „Wir wollten keine Abkürzung nehmen“  I

In einem kürzlich erschienenen Blogbeitrag erklärte IOTA-Entwickler Hans Moog:

„Der Grund, warum IOTA so lange gebraucht hat, um zu dezentralisieren ist der, dass wir keine Abkürzung nehmen wollten. Das Netzwerk, das wir entwerfen, wird nicht nur schneller und einfacher sein, sondern auch effizienter, sicherer, robuster, dezentraler und skalierbarer als jede bestehende Technologie.“

IOTA hat nun eindeutig bewiesen, dass das Tangle ohne einen Koordinator laufen kann – mit anderen Worten, man hat die Lösung für das Blockchain-Trilemma gefunden! Alle sind eingeladen, das DevNet herauszufordern, etwaige Schwachstellen auszunutzen und selbst herauszufinden, ob das Trilemma tatsächlich gelöst ist.

Um mehr über IOTA 2.0 und die dafür geplanten spannenden Module zu erfahren, das dezentrale Tangle live zu sehen und um die DevNet-Wallet herunterzuladen und selbst einige Test-Token zu erhalten, besuchen Sie https://v2.iota.org/.

Die Nachricht wurde positiv aufgenommen – seit der Bekanntgabe ist der IOTA-Kurs um über 25 Prozent nach oben geschossen.