IOTA Teil 2

 Nachdem wir in Teil 1 über die (theoretischen) Vorteile des Tangles gegenüber der Blockchain gesprochen haben, sowie die Bestandteile einer Iota Transaktion und den für Iota sehr wichtigen Algorithmus, nachdem diese Transaktionen bestätigt werden erklärt haben, werde ich in diesem  Artikel genauer auf die Transaktionen und die damit verbundenen Themen eingehen, womit der kleine Überblick auf die Technik hinter Iota vollendet ist. 

Das alle Iotas in der Genesis Transaktion „erschaffen“ wurden, hatten wir schon im letzten Artikel geklärt. Doch wie verändern sich die Vermögenszustände im Iota Netzwerk nun genau? Eine Transaktion bei Iota unterscheidet sich  erstmal eigentlich gar nicht groß von einer Bitcoin Transaktion. Die drei grundlegenden Transaktionsbedingungen (Transaktionsfähigkeit, Transaktionslegitimität, Transaktionskonsens) müssen sowieso immer erfüllt werden. Der grobe Ablauf einer Iota Transaktion sieht folgendermaßen aus: Du willst die Besitzrechte von 10000 Miotas an mich übertragen, damit ich mir endlich einen AMG kaufen kann (danke <3:D) Du musst daraufhin zwei Transaktionen bestätigen, die für dich ausgewählt werden. Und irgendjemand der auch eine Transaktion gemacht hat, muss deine Transaktion bestätigen (+noch irgendeine). Dieser jemand bekommt die Transaktionen die er bestätigen muss auch durch den Algorithmus. Und diese Aufgabe muss er genau machen, da sonst seine eigene Transaktion nie bestätigt wird. Er überprüft also die Transaktionslegitimität, sprich das du der rechtmäßige Eigentümer dieser Iota Adresse bist. Das läuft wie bei Bitcoin ab, also per private key signature. Außerdem muss er natürlich überprüfen ob du überhaupt 10000 Miotas hast, deren Besitzrechte du an mich übertragen kannst. Also schaut er sich alle Ein-und Ausgänge auf deinem Konto an. Und damit er komplett sicher sein kann, dass da alles mit Rechten Dingen zugeht, überprüft er alle Transaktionen die mit dir zutun haben, bis zurück zur Genesis Transaktion. Sollte er hier irgendwelche Fehler machen, wird seine Transaktion wie gesagt nie bestätigt.

Double spend

 Soweit so gut, doch wie wurde die double spend Problematik bei Iota gelöst? Double spend bedeutet grob erklärt einfach, dass jemand die Besitzrechte der gleichen Iota Einheit an zwei verschiedene Adressen weitergeben will. Also als ob du einen 5 Euro Schein hast und ihn mir und einem anderen geben willst. Geht natürlich nicht. Bei physischen Objekten tritt das Problem erst gar nicht auf, da die Besitzverhältnisse immer klar definiert sind. Doch bei dezentralen Registern muss es irgendeine Lösung geben. Und die Lösung von Iota ist auch hier ähnlich, wie bei Bitcoin. Wenn du 10000 Miotas hast und sie mir und jemand anderem gleichzeitig schickst, dann „gewinnt“ die Transaktion, die zuerst vom Algorithmus zum Bestätigen ausgewählt wird. Und wenn sie dann bestätigt ist, dann ist die andere Transaktion ungültig, da du die Besitzrechte an den 10000 Miotas  ja nicht mehr hast. Bei Double-spend gewinnt also einfach die Transaktion, die zuerst bestätigt wird (wie bei Bitcoin auch). Und welche Transaktion zuerst bestätigt wird, dass entscheidet der Algorithmus. Das impliziert auch, dass eine Transaktion nicht direkt bestätigt werden kann, sondern ein kurzer Moment vergehen muss, indem die Transaktion geprüft wird.(confirmation Confidence)
 

 Confirmation confidence 

Doch wie kann man als Zahlungsempfänger wissen, ob man die Iotas jetzt wirklich bekommt, oder ob die Transaktion gar nicht gültig ist? Das ist wichtig, damit  beispielsweise der Verkäufer sich sicher sein kann, dass er seine Bezahlung auch wirklich erhält. Dies wird bei Iota mithilfe der sog. Confirmation confidence gelöst. Die confirmation confidence ist die Prozentzahl der unbestätigten Transaktionen, die unsere Transaktion bestätigen. Auch hierfür gibt es im (unten verlinkten) Artikel von Alon Gal glücklicherweise eine Simulation, die das ganze nochmal verdeutlicht. Hiermit ist es nun möglich zu erkennen, ab wann eine Transaktion sehr wahrscheinlich durchgeführt wird, da bei einer hohen confirmation confidence das cumulative weight dieser Transaktion sehr hoch ist, was diese Transaktion zu einem guten Kandidaten für die Auswahl des weighted random walks macht.

(Die Transaktionen mit dickem schwarzem Rand sind die mit über 95% confirmation confidence.) Hier ist noch eine Simulation aus dem Artikel von Alon Gal, in der ihr euch nochmal vertraut mit dem Walker machen könnt.

Aktuell gäbe es allerdings immer noch ein Problem für Iota, dass eine Art Double spend möglich machen würde. Wenn nämlich jemand fast so viele Transaktionen wie das komplette Netzwerk zusammen sendet(was dann auch teuer wird, da man ja vor jeder Transaktion eine kleine PoW aus spam gründen machen muss), dann könnte man das cumulative weight seiner eigenen double spend Transaktion so vergößern, dass double spend möglich werden würde. Hierfür würde man ganz normal eine Transaktion an den Verkäufer xy schicken um etwas zu kaufen, der würde dir sobald die confirmation confidence dieser Transaktion hoch genug ist, das Produkt zuschicken und du könntest schnell deine double spend Transaktion starten, sie mit weiteren Transaktionen selber referenzieren und so das Netzwerk und den Verkäufer betrügen. Für ein hochaktives Netzwerk wäre das kein Problem, aber für das heutige/damalige noch verhältnismäßig kleine Iota war/ist es ein großes Problem, dass das Team mithilfe des coordinators gelöst hat. Mit ihm macht die Iota Foundation alle zwei Minuten eine milestone Transaktion, die den von ihr bestätigten Transaktionen eine confirmation confidence von 100% gibt (macht sie gültig). Sobald das Netzwerk groß genug ist, damit diese Sicherheitsnahme nicht mehr benötigt wird, wird der coordinator abgeschaltet und Iota ist komplett dezentral.

 Derzeit läuft ein coodinator freies Testnet (znet). 

Hiermit sind wir auch schon am Ende meiner kleinen Erklärung zu Iota, die nun doch nicht so umfangreich geworden ist, wie ursprünglich geplant. Der Grund dafür ist, ganz einfach, dass ich mich hier nicht in den technischen Details verlieren möchte. Ich bin wie die meisten von euch auch ganz sicher kein informatik/mathematik Genie und werde deshalb sehr wahrscheinlich nicht in der Lage dazu sein die technologische Entwicklung von Iota voranzubringen. Deshalb bin ich von meinem Ziel Iota vollständig zu verstehen abgekommen und beende die technischen Erklärungen an dieser Stelle. Bis hierhin konnte ich größtenteils alles verstehen, was hauptsächlich an den sehr guten Artikeln von Alon Gal liegt. Alleine aus dem Whitepaper hätte ich dieses Verständnis nicht erlangen können:D Aber ich denke, dass man das wichtigste jetzt auch grob verstanden hat.

Hier nochmal eine kurze Zusammenfassung: 

Der Tangle ist mathematisch ein DAG.  

•  Ein graph ist ein Netzwerk von Nodes die miteinander verbunden sind. Bei Iota dadurch, dass sie andere Transaktionen referenzieren. Die Verbindungen werden edges genannt. 
• Acyclic bedeutet, dass keine Kreise entstehen, sprich die edge geht immer von einer neueren Transaktion zu einer älteren. 
• Directed heißt, dass die Verbindungen zwischen den Transaktionen des Netzwerkes gerichtet sind.
   

Bei Iota gibt es keine Miner, hier ist jeder Nutzer der eine Transaktion macht gewissermaßen ein Miner (er bestätigt Transaktionen). Wenn man eine Iota Transaktion macht, dann wird zuerst die Transaktionsnachricht mithilfe des private keys verschlüsselt  und man muss selbst zwei Transaktionen, die nach einem Algorithmus ausgewählt werden bestätigen. Dann ist die eigene Transaktion bereit bestätigt zu werden.

Iota ist ein riesiges Projekt und allein zu den Stichworten ternär, Qubic und Jinn Prozessoren könnte man jetzt noch seitenweise Erklärungen schreiben und Mutmaßungen anstellen, doch aktuell fehlt mir die Motivation dazu. 

Ich hoffe, dass ich keine Verständnisfehler in Teil 1 und Teil 2 gemacht habe und das ganze einigermaßen verständlich rüberbringen konnte. Gerade hier bei Iota muss ich anmerken, dass es einige Dinge gibt, bei denen ich mir nicht sicher bin, ob ich die richtig verstanden habe.

Nächster Artikel: 

Ich werde mich als nächstes einer „Coin Analyse“ widmen, einem Projekt auf das ich selbst schon gespannt bin, da dabei nicht nur technologische Erklärungen miteinfließen, sondern endlich mal das komplette Projekt samt Team unter die Lupe genommen und bewertet wird. Das Projekt um das sich meine erste Analyse drehen wird, wird vermutlich Holochain.

Quellen und weiterführende Literatur:

• Bildquelle:

Das verwendete Bild wurde von mir mithilfe von Paint3D erstellt. Als Vorlage diente mir  dieser Artikel von Alon Gal.

• Hauptquelle: Iota Serie von Alon Gal:

Die beiden Quellen, an deren Aufbau ich  mich orientiert habe und aus denen die meisten Informationen stammen, sind zum einen der oben verlinkte Artikel von Alon Gal, aus dessen Vorlage ich auch das Bild erstellt habe und zum anderen dieser Artikel der ebenfalls von Alon Gal ist:  https://blog.iota.org/the-tangle-an-illustrated-introduction-1618d3e140ad 

•  https://docs.iota.org/ 
•  https://coinforum.de/topic/12455-iota-netzwerk/ 
•  https://blog.iota.org/a-primer-on-iota-with-presentation-e0a6eb2cc621 
•  https://blog.codecentric.de/2017/11/blockcentric-2-tangle-eine-einfuehrung/ 
• Ein sehr ausführlicher Artikel über Iota, nicht besonders technisch aber ein sehr guter Gesamtüberblick. Außerdem viele Informationen über Qubic:

 https://twitter.com/DomSchiener/status/1092400298277171200 

Beim letzten Artikel habe ich euch eine Antwort von Dominik Schiener verlinkt, in dem er die vom Autor verlinkte Iota Zusammenfassung von  https://twitter.com/Schmucklos_  lobt.

Die Artikel sind alle urheberrechtlich geschützt, aber können euch als weiterführende Literatur dienen, wenn ihr noch mehr zum Thema Iota erfahren wollt.

Ich persönlich holde einige Miotas und halte es für ein sehr interessantes Projekt, dass riesiges Potenzial hat, wenn alles klappt wie geplant.

Bevor ihr investiert bildet euch immer erst eine eigene Meinung zu dem Projekt und informiert euch gut.