IOTA – ein spannendes Durcheinander

IOTA verfolgt einen spannender Ansatz für seine Krypto-Währung. IOTA kommt völlig ohne der Organisationseinheit „Block“ aus und ist damit keine Blockchain.

IOTA organisiert die Transaktionen als Netzwerk von auf sich zeigenden Transaktion. Jede neue Transaktion zeigt auf zwei zuvor geschehene Transaktionen und „validiert“ diese. In einer regulären Blockchain wurde die Aufgabe der Autorisierung, Validierung und Integritätsprüfung der Miner übernehmen. Bei IOTA wandert diese Aufgabe zu einer jeden einzelnen Node.

Die Vorteile auf einen Blick

Transaktionen sind sehr schnell im Netzwerk eingegliedert!

Im Gegensatz zu den großen Playern unter den Krypto-Währungen wie Bitcoin oder Ethereum, ist ein jeder Knoten im Netzwerk gleichwertig. Es gibt keine Sonderrolle für Mining-Knoten. Bei einer Blockchain muss der Absender warten bis die Transaktion von einem Miner in einen Block eingegliedert wird und bis dieser Block von den anderen Netzwerkteilnehmern akzeptiert wird. Diese Blöcke sind so angeordnet, dass ein neuer Block auf einen alten zeigt. Jeder Block hat nur einen Vorgänger. Daraus ergibt sich die Blockchain bzw. Block-Kette.

Was bei Bitcoin die Blockchain ist, ist bei IOTA der Tangle. Tangle – zu Deutsch Durcheinander – ist ein sg. Gerichteter azyklischer Graph. Häufig sieht man die englische Abkürzung „DAG“ für directed acycling Graph.

Bild stammt von IOTA-FAQs

Der Graph ist gerichtet da neue Transaktionen immer auf ältere zeigen und diese validieren. Durch diese Ausrichtung von neu zu alt, darf es nicht vorkommen, dass im Graph eine Schleife geschlossen wird. Wenn eine neue Transaktion von einer alten Transaktion validiert wird, hat jemand mit dem Tangle herumgespielt. Das ist unmöglich gültig.

Ein jeder Knoten muss nur zwei andere Transaktionen validieren und kann daher schnell eine Transaktion in die verteilte Datenbank des Tangle einhängen.

Für Investoren ist der Token Cap interessant. Es gibt maximal 2,7 Billionen IOTA Tokens. Das sind viele Tokens allerdings ist es trotzdem eine deflationäre Währung. Am besten vergleicht man es mit Satoshis von Bitcoin und nicht direkt mit Bitcoins. Satoshis gibt es maximal 2.100.000.000.000.000. Also deutlich mehr als es IOTA-Tokens gibt.

Die Nachteile …

Die Blockchain organisiert Transaktionen in Blockeinheiten da man diese als kleinste gemeinsame Vertrauenseinheit für den Konsens im Netzwerk verwenden kann. Das erlaubt es relativ elegant Sicherheit im Netzwerk herzustellen welche Transaktion gültig ist und welche nicht. Einfach durch die Fragen: Ist die Transaktion in einem Block? Wenn ja, wieviele neue Blöcke gibt es nach diesem Block?

Ein Block ist eine Tabelle die mehrere Transaktionen enthält.

Da es bei IOTA keine Knoten gibt die Blöcke erstellen muss mit relativ hohen Aufwand dafür gesorgt werden, dass sich der Tangle stabilisiert und invalide Transaktionen nicht mehr beachtet werden.

Ein jedes Peer-to-Peer-Netzwerk lebt und stirbt mit der Aktivität seiner Knoten. Da auch jeder Knoten wie er gerade lustig ist, neue Transaktionen einhängen kann, kann er jede andere Transaktion ignorieren und muss sie nicht seinen Nachbarknoten weiterleiten.

Die Lösung die IOTA vorschlägt besteht darin jeden Knoten zu ständiger Arbeit zu zwingen. Arbeitet er nicht, wird er von seinen Nachbarknoten als Faulpelz identifiziert und in Zukunft ignoriert.

Auch die technische Umsetzung der Überwachung welche Transaktionen die aktuellsten sind an die, die eigene Transaktion angehängt werden kann setzt voraus, dass ständig der Tangle überwacht wird und geprüft wird welche Transaktionen valide, welche invalide sind und welche davon die neusten bzw. die „Spitze“ des Tangle sind.

Das ist speicher- und rechenaufwendig. Es muss mehrmals hintereinander berechnet werden wie gut bzw. wie wahrscheinlich eine Transaktion valide ist. Es gibt keine absolute Sicherheit, dass die eigene Auswahl richtig war.

Das ist Aufwand für den IOTA-Knoten und disqualifiziert es für den Einsatz im Embedded bzw. Low-Energy-Bereich. Das ist ein großer Teil der IoT-Anwendungsfälle für die es angeblich gut geeignet sein soll.

Valide und nicht valide Transaktionen im selben Tangle?

Jeder Knoten im Tangle-Netzwerk hat seine eigene Sicht und seinen eigenen Datenbestand des Tangle. Genau wie es bei einem Blockchain-Netzwerk der Fall ist. Bei einer Blockchain ergibt sich die Glaubwürdigkeit einer Transaktion aus dem Block in dem sie eingegliedert wurde.

Der „Mining-Knoten“ verwendet einen Validitätsnachweis. Im Falle von Bitcoin oder Ethereum ist das die Lösung eines mathematischen Problems (Proof of Work), im Falle von NEO ist das ein Anteilsnachweis (Proof of Stake) und auch andere Beweise sind denkbar.

Im Falle von Tangle, muss der Knoten der eine Transaktion abschickt einen Proof-of-Work erbringen. Mit den Worten des Whitepapers:

“For the transaction to be valid, the node must solve a cryptographic puzzle (which may be computationally demanding) similar to those in the Bitcoin mining (e.g., it needs to find a nonce such that the hash of that nonce together with some data from the approved transactions has a particular form, for instance, has at least some fixed number of zeros in front)”

Allerdings können sich zwei valide Transaktionen trotzdem widersprechen. Dafür muss dann jeder Knoten ständig ausrechnen wie wahrscheinlich es ist, dass eine bestimmte Transaktion als gültig bzw. ungültig angenommen wird.

Fazit als Nicht-Investor

Ich persönlich finde die Technologie von IOTA hochspannend. Allerdings sehe ich keinen Anwendungsfall für die Währung im IoT-Bereich der nicht von einer permissioned Blockchain besser abgedeckt wäre.

Diese kann dann immer noch mit Interledger, Polkadot oder sogar Neo an andere Blockchains angeschlossen werden bei Bedarf.

Ich werde Nicht-Investor bleiben.

3 Replies to “IOTA – ein spannendes Durcheinander”

  1. Servus
    Ich finde es OK deine eigene Meinung zu haben.
    Aber weil iota so anders ist heißt nicht das es nicht funsioniren kann.
    Und die Nachteile von blokchain hast du komplett vergessen.
    1 iot ist mit der blokchain nicht möglich allein wegen die Gebühren die anfallen für jeder trantiton.
    2 blokchain ist viel zu langsamer
    3 verbraucht zuviel Energie
    4 du bist nicht mehr aktualisiert
    5 hab keiner Angst vor das neue.
    Umarmt es weil der tangle mit der blokchain kompatibel ist und zusammen würden sie die Welt rasieren

    • Hallo Ricardo,

      Gerne gehe ich auf deine Kritikpunkte ein:

      1. Natürlich ist IoT nicht mit einer Blockchain wie Ethereum oder Bitcoin möglich, allerdings gibt es auch viele andere Anbieter die genau auf IoT abzielen. Noch dazu darfst du nicht vergessen, dass du auch mit einem Blockchain-Framework deine eigene Blockchain bauen kannst die nicht auf Proof of Work oder Proof of Stake setzt sondern einfach alle Werte/Transaktionen von signierten Sendern erlaubst. Solche Ansätze erklären auch warum zB. Ripple so schnell Transaktionen bearbeiten kann.
      2. Das kann man generell nicht sagen. Siehe Punkt 1.
      3. Das kann man generell nicht sagen. Siehe Punkt 1.
      4. Da ist das Problem bei IOTA viel größer, da der Tangle schwerer zu überwachen ist und nicht klar ist ab wann ein Zustand als konsistent angesehen werden kann. Da ist die Logik bei einer Blockchain viel einfacher und transparenter. Wenn der Block von min. zwei Folgeblöcken bestätigt ist, gilt er als gegeben an. Bei IOTA weißt du aber nicht wo gerade jemand eine Double-Spend-TX anhängt die gegen deine aktuelle Transaktion spricht.
      5. Keine Angst, habe ich nicht.

      Wie immer bei Technologien hat jede ihre Vor- und Nachteile.

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