IOTA криптовалюта Интернета вещей, без майнинга и комиссий.

IOTA криптовалюта для Интернета вещей

Общая информация

IOTA это относительно новая криптовалюта, анонсированная в 2015 году. Она была основана на новой концепции распределенного учетного журнала Tangle. IOTA обладает рядом преимуществ перед другими криптовалютами основанными на традиционном блокчейном тем, что позволяет делать огромное количество микроплатежей, например, в 1 цент.

Микроплатежи в большинстве распространенных криптовалютах имеют высокие комиссии и достаточно длительный период ожидания подтверждения транзакций. В блокчейне верификация отделена от пользователей, поэтому пользователь платит за подтверждение транзакции комиссии майнерам или держателем доли. IOTA – самоподдерживающаяся сеть, не имеющая майнеров, ее пользователи сами подтверждают транзакции других пользователей. Отсутствие комиссии позволяет проводить микроплатежи в реальном времени. Система IOTA бесконечно масштабируема.

Все токены IOTA сгенерированы одновременно, в обращение запущено (3^33-1)/2 токена (около 2.78 квадриллионов). Огромное количество токенов обусловлено тем, что основное назначение токенов – проведение микротранзакций, также их число сочетается с величиной MAX_SAFE_INTEGER в Javascript.

История создания

IOTA – криптовалюта, разработанная для Интернета Вещей (IoT), анонсированная в конце 2015 года. Протокол работает в бета версии с 11 июля 2016 года, при этом многие проблемы еще не решены. Например, выделен возможный вектор атаки «большого веса»: если злоумышленник сможет придать своей транзакции вес, превышающий кумулятивный вес легитимной цепочки то он сможет провести двойную трату. Это может стать реальной угрозой для всей сети. В качестве контр-меры предлагается ограничение собственного веса транзакции сверху.

Особенности и основная идея IOTA

Главной задачей IOTA стало решение проблем, связанных с основными факторами, описанными Дэвид Сонстебю (David Sønstebø), мешающими применению традиционных блокчейнов в мире IoT. Это комиссии, масштабируемость, небольшая пропускная способность и жесткая инфраструктура.

Комиссии

В открытых блокчейнах типа Биткойна существуют два типа участников – пользователи и майнеры/валидаторы. Валидаторы участвуют в системе только для того, чтобы зарабатывать на комиссии, и по мере роста популярности блокчейна, комиссия становится все больше.

Такие системы не предполагают обработку микро-транзаций между устройствами. Чтобы приобрести место для хранения данных, аналитику или полосу пропускания, отдельный датчик платит не более одного-двух центов, комиссия же на один цент иногда составляет больше доллара.

Масштабируемость

Один из факторов, тормозящих развитие традиционных блокченов – масштабируемость и относительно небольшая пропускная способность: 10 или 20 транзакций в секунду, это мало даже для одного устройства, в недалеком будущем к сети будут подключены миллионы или даже миллиарды устройств, потребности которых не смогут покрыть все существующие блокчейны, в современном виде.

Пропускная способность

Еще одна проблема – любому блокчейну необходимо постоянно быть подключеным к интернету, чтобы синхронизироваться с сетью. По словам основателя IOTA Дэвида Сонстебю, несмотря на то, что в IoT присутствует слово Интернет, все подключенные устройства в первую очередь будут использовать локальную архитектуру меш-сетей, а подключаться к интернету один или два раза в день, чтобы экономить заряд батареи. В блокчейне это было бы форком, а все события, произошедшие без подключения, не рассматривались бы сетью. В IOTA устранен разрыв между пользователем и валидаторами. В архитектуре Tangle пользователь одновременно является валидатором. Отправитель транзакции одновременно подтверждает две предыдущие транзакции, тем самым давая сети бесконечную масштабируемость и отказ от транзакционных комиссий. Таким образом, сеть саморегулируется и самоподдерживается, нет необходимости платить комиссии майнерам. Благодаря такой системе вIOTA становятся возможными транзации размером в 0,001 цент.

В направленном ациклическом графе отсутствуют блоки, а следовательно, нет и проблемы их размера; благодаря этому транзакции можно вставлять в него асинхронным образом. Чем больше транзакций приходит в сеть, тем быстрее они обрабатываются. Это основное отличие от блокчейна, в котором большое количество пользователей снижает скорость сети.

По словам Сонстебю, на своем нынешнем этапе развития, сеть способна обрабатывать 400 тх/с, и это только начало. Чем активнее становится сеть, тем больше становится ее проводимость, единственное ограничение пропускной способности Tangle – это скорость распространения радиоволн.

Сеть IOTA толерантна к ветвлению и имеет намного более высокую пластичность, по сравнению с блокчейном. Если транзакция проводится в кластере, не подключенном к интернету, а коммуникация осуществляется через какой-либо локальный протокол, то целостность этого кластера сохранится даже тогда, когда он подключится к интернету. Это делает IOTA универсальной системой для IoT.

Проблемы развития IOTA

Транзакции IOTA происходят посредством нативного токена сети IOT. Торговлю токенами первой начала биржа Bitfinex 13 июня 2017, вероятно, в скором времени, другие биржи последуют ее примеру. Тем не менее, монетарное использование IOT, на текущем этапе его развития сильно ограничено.

Сеть создана для машин, и ее методы консенсуса рассчитаны для машин. В его основе лежит PoW, из которого удалены комиссии майнеров. Такой PoW направлен в первую очередь не на достижение консенсуса (в смысле сетей Биткойн, Эфириум, и т. п.), а на предотвращение засорения сети спамом. Ни одного обоснования консенсуса IOTA, основывающегося на теории игр, на данный момент не существует. Как отметил в Reddit разработчик Фонда Эфириум Ник Джонсон (Nick Johnson):

Автоматически настраивающаяся сложность в сетях Биткойна и Эфириума критически необходима для обеспечения защиты против атаки 51%. В IOTA такой механизм отсутствует.

Проблема заключается в том, что в IOTA каждый пользователь является майнером, но он майнит только тогда, когда отправляет транзакции. В этом случае 51% атаки двойной траты становится достаточно простой задачей, если злоумышленник будет применять оборудование с более высокой производительностью, чем у других пользователей: ему необходимо «перебить» весом своих транзакций только тех участников сети, которые находятся онлайн и проводит транзакции в данный момент. Более того, мощность обычного PC может быть существенно выше, чем мощность тысяч устройств IoT.

Техническая реализация

Вместо традиционного блокчейна в сети IOTA используется направленный ациклический граф(DAG), который называется Tangle (клубок):

 Tangle (клубок) направленный ациклический граф DAG сети IOTA
Tangle (клубок) направленный ациклический граф DAG сети IOTA

Сеть DAG составлена из транзакций. Когда появляется новая транзакция, она должна одобрить две предыдущие транзакции, эти одобрения представлены направленными стрелками (время идет слева направо). Если между двумя транзакциями A и B существует путь длиной по меньшей мере в два участка, считается, что А косвенно одобряет B.

Узлы проверяют отсутствие конфликтов и не одобряют (прямо или косвенно) конфликтующие транзакции. Идея заключается в том, что, по мере того, как транзакция получает все больше прямых и косвенных одобрений, принятие ее системой увеличивается. Другими словами, при большом числе одобрений, двойная трата становится практически невозможной. Для этого используется понятие веса транзакции – это количество работы, которое вложил в транзакцию выпускающий узел (на практике это 3^n, где n – целое число), и кумулятивного веса, который представляет собой сумму собственного веса транзакции и весов всех предыдущих транзакций, прямо или косвенно одобривших ее.

Подробнее работа DAG описана в White Paper.

Где купить/продать IOTA

Обменять IOTA биткоины можно на бирже Bitfinex, тогри производятся в парах IOT/USD и IOT/BTC.

Майнинг

Если вы рассматриваете эту криптовалюту как способ заработать майнингом, то вас ждет разочарование. Как было написано выше, каждая транзакция в сети IOTA подтверждает две предыдущие транзакции, следовательно, все пользователи сети являются одновременно и ее участниками. Потому необходимость в услугах майнеров в IOTA отсутствует.

Перспективы

В ближайшее десятилетие, как считают эксперты, IoT будет сильно развиваться, включая в свою сеть миллионы различных устройств, что потребует обеспечения их взаимодействия между собой. IOTA исследует возможность взаимного обмена данными с различныхустройств с заинтересованными организациями, открывая новые возможности для бизнеса. Например, на многих промышленных предприятиях установлены десятки тысяч различных сенсоров, но количество данных с этих устройств которое идет на обработку часто может не превышать 1%.

С первого взгляда технология Tangle действительно имеет преимущества перед блокчейном, и дает надежду на разрешение проблемы скорости и стоимости транзакций, сохраняя при этом неизменяемость распределенного журнала. Однако до создания промышленных образцов еще нужно время и пока еще оговаривается только возможность подтверждения концепции.

Технология должна доказать свои преимущества перед будущими блокчейнами. Его конкурентом является протокол Serenity в Эфириуме, о котором будет объявлено на конференции Devcon-2 19 сентября 2017 в Шанхае.