English German

Alles über IOTA: einfach und verständlich | IOTA-Wiki.com

IOTA LogoIOTA ist ein Protokoll, das sich der Kommunikation zwischen Maschinen verschrieben hat. Der Coin MIOTA (1 MIOTA = 1.000.000 IOTA) belegt aktuell Platz 12 im Ranking der meistgehandelten digitalen Währungen. IOTA soll der fortschreitenden Digitalisierung Rechnung tragen und im „Internet der Dinge" (IoT, Internet of things) als Transaktions- und Bezahlmodell fungieren. Immer mehr digital vernetzte Haushaltsgeräte und industrielle Maschinen sollen in Zukunft zunehmend selbstständig interagieren können. Klassisches Beispiel: Registriert ein Kühlschrank, dass die Milch knapp wird, bestellt er automatisch nach. Die Bezahlung soll über IOTA erfolgen.

IOTA basiert dabei nicht auf die „herkömmliche“ Blockchain-Technik, sondern auf einer neuen Distributed Ledger Technologie (DLT) namens Tangle („Gewirr“). Im Vergleich zu einer Kette (Blockchain), ist der Tangle ein „chaotisches“ Netz mit sehr vielen Verknüpfungen. Sämtliche Transaktionen können parallel laufen. Jede neue Transaktion muss zwei vorherige Transaktionen bestätigen. Je mehr Transaktionen im IOTA-Netzwerk durchgeführt werden, desto schneller werden diese bestätigt. Eine weitere Besonderheit von IOTA ist, dass über das IOTA-Netzwerk beliebig viele Transaktionen durchgeführt werden können, ohne dass Transaktionsgebühren anfallen. Das macht die Kryptowährung speziell bei Mikrozahlungen sehr interessant.

Laut dem Beratungsunternehmen McKinsey wird das Internet of Things bereits 2020 aus etwa 30 Milliarden Geräten bestehen, die miteinander kommunizieren.[1] Andere Firmen gehen sogar von bis zu 50 Milliarden Geräten aus. Die Tangle-Technologie bietet Firmen, Dienstleistern und Usern ein gigantisches Anwendungspotenzial im Internet der Dinge. Eine Reihe von namhaften Unternehmen haben das Potenzial von IOTA bereits erkannt und setzen auf IOTAs Tangle. Unter anderem große Unternehmen bzw. Organisationen wie Bosch, Fujitsu, Volkswagen und die United Nations kooperieren mit der IOTA Foundation.

Einleitung

Digitale Währungen werden sich über kurz oder lang etablieren. Grundsätzlich gilt: Bevor man in etwas investiert, sollte man es möglichst gut verstehen – sowohl die Vorteile, wie auch die Risiken. Das IOTA-Wiki soll „Anfängern“ einen schnellen und einfachen Einstieg in die IOTA-Welt geben. Damit auch Anfänger wissen, wovon sie reden, wenn sie ihr Geld gegen IOTAS eintauschen. Ein wichtiger Aspekt, der in der Kryptoszene sehr oft untergeht, ist dass IOTA bei Weitem mehr ist als „nur“ ein Spekulationsobjekt. Die Technologie dahinter ist ein technischer Meilenstein.

Im Internet kursieren viele Falschinformationen über IOTA. Der Höhenflug von IOTA im Jahr 2017 war vielen Anhängern klassischer Blockchain-Kryptowährungen ein Dorn im Auge. IOTA wurde massiv angegriffen und zum Sündenbock gemacht. Zum Beispiel hat das MIT Media Labs im vergangenen Jahr eine vermeintliche Sicherheitslücke in der Hashfunktion von IOTA entdeckt. Wie sich später herausstellte, war es gar keine Sicherheitslücke. Trotz alledem wird die unbewiesene hypothetische Schwachstelle auch weiterhin als FUD-Kampagne gestreut. Im Dezember 2017 wurde IOTA für die Verwendung des Wortes „Partnerschaft“ im Zusammenhang mit Microsoft gerügt, obwohl das Wort „Partner“ vom Microsoft-Mitarbeiter Omar Naik und nicht von IOTA ins Spiel gebracht wurde. Zudem wurde die IOTA Foundation dafür verantwortlich gemacht, dass Menschen so leichtsinnig ihren Seed per manipulierten Seed-Generator (nicht von der IOTA Foundation) generiert haben und bestohlen wurden. Was jedoch nirgends erwähnt wird, dass die Foundation zahlreichen Menschen dabei geholfen hat ihre verlorenen IOTAs zu retten.

Und dann wäre da noch der böse Coordinator. Dieser spielt aktuell eine wichtige Rolle im noch relativ kleinen Tangle-Netzwerk. Nur mit Hilfe des Coordinator kann das System aktuell vor Angriffen geschützt werden. Dadurch wird das IOTA Netzwerk streng genommen noch zentral abgewickelt. Aber auch andere dezentrale Systeme (z.B. Bitcoin & Ethereum) arbeiteten anfangs mit zentralisierten Stützrädern ...

Natürlich gehen die Meinungen über IOTA und die Distributed Ledger Technologie auseinander, doch jeder sollte seine eigene Meinung darüber bilden! Aktuell befinden wir uns im Early-Adoptor-Stadium. Erst wenn es die IOTA Foundation schafft, die Technologie für den Massenmarkt nutzbar zu machen, wird hoffentlich der Durchbruch kommen.

IOTA ist auf dem Weg etwas ganz großes zu werden. Bis alles so umgesetzt wird, wie wir es Ihnen hier darstellen, wird noch sehr viel Zeit vergehen. Wir befinden uns in der Frühphase der Blockchain-, DLT-Evolution. IOTA und das Internet of Things sind noch lange nicht im Mainstream angekommen. Bis 2020 sollten Sie nicht erwarten, dass plötzlich jeder weiß, was IOTA oder das IoT ist - was vielleicht auch gut so ist, damit mehr Zeit besteht, die letzten Fehler auszubügeln. Das Internet of Things wird unser Leben verändern und uns noch sehr viele Überraschungen bringen. Es wird ein weltumspannendes digitales Ökosystem entstehen. Ein System, dass alle Bereiche unseres Lebens von der Produktion über den Handel bis hin zur Gesundheit digital verbindet. Dank der digitalen Technologie ist morgen schon das möglich, was heute die meisten noch für Science-Fiction halten.

Es ist keineswegs in Stein gemeißelt, dass IOTA ein wichtiger Teil des Internet of thinks wird. Wir stehen noch ganz am Anfang der weiteren Entwicklung und niemand kann sagen, was wird. Das Potenzial das Internet of Things zu revolutionieren hat die IOTA-Technologie jedoch allemal. Und es kann gut sein, dass wir in der Zukunft viele zentrale Datenübertragungs-. und Bezahungs-Systeme mit der IOTA-Technologie ersetzen werden. Da die Vorteile einfach auf der Hand liegen.

Die IOTA Foundation

Hinter IOTA steht eine gemeinnützige Stiftung in Berlin - die IOTA Foundation. Ins Leben gerufen wurde IOTA 2015 von den Blockchain-Veteranen Dominik Schiener, David Sønstebø, Sergey lvancheglo und Serguei Popov. Der Name IOTA ist kein Akronym für IoT. IOTA ist der neunte Buchstabe des griechischen Alphabets (Ἰῶτα) und bezeichnet "etwas Geringes". Der Name soll die geringe Rechenleistung reflektieren, die notwendig ist, um die IOTA-Technik nutzen zu können.

IOTA Foundation

David Sønstebø

Co-Vorstandsvorsitzender & Gründer
David SønstebøDer Norweger David Sønstebø legte gemeinsam mit Dominik Schiener, Sergey lvancheglo und Serguei Popov den Grundstein für die völlig neue DLT-Technologie, die die Nachteile klassischer Blockchain-Technologien beseitigt. Vor IOTA gründete er bereits zusammen mit Sergey lvancheglo („Come-from-Beyond“) eine Firma Namens JINN Labs. JINN Labs entwickelt „Ultra Low-Power Prozessoren“ für das Internet-of-Things.

David beschäftigte sich unter anderem jahrelang mit dem Thema Künstliche Intelligenz und deren Folgen.

Dominik Schiener

Co-Vorstandsvorsitzender & Gründer
Dominik SchienerDominik Schiener lernte bereits im Alter von zehn Jahren zu programmieren. Mit 14 hackt er sich an die Spitze von „Call of Duty“, gilt fortan als weltbester „Call of Duty“-Spieler und verkauft Mods an die Community. Im Alter von 16 erwirtschaftet er Geld mit Bitcoin-Mining. Mit 18 arbeitet er zusammen mit Charles Hoskinson (damals CEO von Ethereum) in Zug in der Schweiz an einem Bitcoin-Start-up, welches letzten Endes jedoch scheiterte.

Er gewann unter anderem Hackathons-Wettbewerbe in London, Shanghai und wurde Zweiter beim Blockchain-Contest in Berlin (German Tech Entrepreneurship Center). Anfang 2018 war Dominik Schiener zu Gast bei Markus Lanz (ZDF).

Ralf Rottmann

Verwaltungsratmitglied
Ralf Rottmann Ralf Rottmann ist der IOTA Foundation im Februar 2018 beigetreten. Er hat bereits mehrere Unternehmen gegründet. Neben seiner Tätigkeit als Verwaltungsratmitglied bei der IOTA Foundation ist er als Managing Partner bei der grandcentrix GmbH tätig. Die grandcentrix GmbH wurde 2009 von Ralf Rottman mitgegründet und ist Deutschlands größter Systemintegrator. Die Firma konzentriert sich auf die Entwicklung von IoT-Geräten.

Sergey lvancheglo

Vorstandsmitglied & Gründer
Sergey lvancheglo Sergey lvancheglo (auch bekannt als „Come-from-Beyond“, kurz: CfB) wird oftmals als Genie, das seiner Zeit voraus ist, bezeichnet. Ein verrückter Wissenschaftler, der auch gerne mal über den "Tellerrand" schaut. Seine Beiträge zur gesamten Entwicklung der Blockchain-Technik sind enorm. Unter anderem ist er auch in den Projekten JINN Labs und NXT involviert. Er ist gelernter Elektrotechniker, Software-Entwickler und gilt als Erfinder des Sicherheitskonzeptes Proof-of-Stake (PoS). Er hat einen Bachelor of Science mit den Schwerpunkten Elektronik und Künstliche Intelligenz. Bei der IOTA Foundation ist er unter anderem der Hauptentwickler der Referenzimplementierung. Er lebt in Minsk, Belarus.

Serguei Popov

Vorstandsmitglied & Gründer
Serguei Popov Dr. Serguei Popov schrieb das IOTA Whitepaper und legte die mathematischen Grundlagen des Tangles fest. Er hat einen Ph.D. in Mathematik und Mechanik (1997, Staatliche Universität Moskau). Aktuell lebt er in Brasilien und ist Professor am Institute of Mathematics, Statistics and Scientific Computing Unicamp.

Seine vorherigen Positionen:

Das komplette IOTA Foundation-Team

Aktuell befinden wir uns in einer Phase, in der wöchentlich neue Foundation-Mitglieder bekannt gegeben werden. Wer sich detaillierter mit den einzelnen Team-Mitgliedern auseinandersetzen möchte, findet hier eine Übersicht aller Foundation-Mitglieder.


Das IOTA-Team umfasst aktuell ~ Personen.

Die Geschichte von IOTA

Was ist das Internet of Things?

Aktuell besteht das Internet aus einem riesigen Netzwerk von Desktoprechnern, Laptops, Servern und Smartphones. Dieses Netzwerk erlaubt es uns das Internet so zu nutzen wie wir es kennen. Doch die Vernetzung der Computer war erst der Anfang. Bald sollen alle Dinge vom Auto bis zum Kühlschrank Teil des Internets werden. Dieses Konzept nennt sich das Internet der Dinge (Internet of Things). Das IOT schafft ein umfassendes digitales Ökosystem. Und sämtliche Lebensbereiche sind involviert: Bankwesen, Bildung, Ernährung, Gesundheitswesen, Handel, Logistik, Politik, Produktion, Sicherheit, Sozialwesen und Verkehr. Quasi alles, was das moderne Leben heute ausmacht.

Die Grundidee beim Internet der Dinge ist neben der Kommunikation auch die autonome Maschine-zu-Maschine-Bezahlung der Gegenstände direkt untereinander. Und zwar ganz ohne menschlichen Einfluss. Denkbar wäre dies zum Beispiel in einem Parkhaus: Ein Auto fährt in ein Parkhaus. Das Auto wird per Sensor erkannt, bezahlt automatisch das Parkticket und die Schranke öffnet sich. Das vorgestellte Beispiel ist relativ einfach. Es gibt unendlich viele weitere Möglichkeiten, das Konzept der autonomen M2M-Bezahlung einzusetzen.

Bis 2020 werden wahrscheinlich 50 Milliarden IOT-Geräte mit dem Internet verbunden sein. Diese Zahlen schließen PCs und Smartphones explizit aus. Im Jahr 2025 soll das Internet der Dinge in der Wirtschaft einen Mehrwert in Höhe von 11 Billionen US Dollar schaffen. Man muss sicherlich kein Rechengenie sein, um ungefähr abschätzen zu können, was das für eine enorme Menge an täglichen Bezahlvorgängen bedeutet. Das wirtschaftliche Potenzial des Internet of Things ist riesig.

Für das IoT sind unter anderem schnelle Internetzugänge und Latenzzeiten essenziell. Es hängt alles an 5G (bis 10 GBit). Damit die am Internet der Dinge teilnehmenden Geräte untereinander Daten und Geldbeträge austauschen können (unabhängig vom jeweiligen Hersteller), sind jedoch auch offene Systeme und standardisierte Schnittstellen notwendig. Bislang hat sich noch kein Weltstandard für das Internet der Dinge etabliert. Grund dafür ist die sehr hohe Komplexität.

Eine Vielzahl von Konsortien (Unternehmenszusammenschlüsse) konkurrieren miteinander um den besten Standard. Möglicherweise wird sich nicht der Standard mit den besten Eigenschaften durchsetzen, sondern das Konsortium, welchem die einflussreichsten Unternehmen angehören. Mittelfristig wird es allerdings vorwiegend rivalisierende Standards geben. Aktuell gibt es diverse Konsortien, die IoT-Standards etablieren wollen. Ein großes Konsortium ist das Industrial Internet Consortium (IIC). Der Geschäftsführer der Industrial Internet Consortium (Richard Soley) ist Mitglied im Board der IOTA-Foundation. Beim IIC handelt es sich um ein Konsortium, welches sich die Verbindung von Daten und Anlagen in allen Industriebereichen zum Ziel setzt (Industrie 4.0).

Welche Probleme lösen Distributed-Ledger-Technologien wie IOTA?

Heutige Datenübermittlungsprotokolle und Verifizierungen laufen meist über zentrale Server und Datenbanken - kontrolliert von einzelnen Instanzen. Im Internet of Things wird die Distributed-Ledger-Technologie mit Sicherheit eine zentrale Rolle spielen. Dezentrale Technologien wie IOTA und der Tangle bieten jede Menge Vorteile und könnten in ein paar Jahren das Rückgrat des Internet of Things werden. Zahlreiche Banken, Behörden, Versicherungen, Logistikunternehmen und sonstige Unternehmen wollen sich das Potenzial der so genannten Distributed-Ledger-Technologie zunutze machen. Die Vorteile von Distributed-Ledger-Technologien lauten: Unveränderbarkeit, Privatsphäre, Dezentralisierung, Interoperabilität und Transparenz.
Wichtig: Die Distributed-Ledger-Technologie eignet sich nicht für jeden Anwendungsfall. Die Technologie sollte man nur dann verwenden, wenn sie ein Problem besser löst als ein zentrales System.

Unveränderbarkeit

Sämtliche Teilnehmer eines Distributed-Ledger-Systeme fungieren gleichermaßen als Kontrollinstanz. Jedes Mal, wenn Daten im System eingetragen werden, müssen die Teilnehmer zum Konsensus (zu einer Übereinstimmung) kommen. Die Daten werden auf allen bereitgestellten Servern unabhängig abgespeichert. Eine nachträgliche Änderung oder Fälschung ist technisch so gut wie ausgeschlossen. Um den Konsensmechanismus zu täuschen, müssten Hacker die Kontrolle über die Mehrheit der Knoten im Netzwerk erlangen.

Privatsphäre

Die Distributed-Ledger-Technologie basiert auf Kryptografie. Allein durch die Erstellung eines Private Keys (ohne weitere Identifizierung) kann man an dem Netzwerk teilnehmen.

Dezentralisierung

Distributed-Ledger-Systemen funktionieren ohne vertrauenswürdige Stellen. Für den Datenabgleich werden keine vertrauenswürdigen Institutionen (Mittelmänner) gebraucht, denen alle Teilnehmer vertrauen. Distributed-Ledger-Systeme stellen eine bislang noch nie dagewesene Unabhängigkeit her.

Interoperabilität

In Zukunft sollen Distributed-Ledger-Systeme interoperabel sein. Dass heisst: Verschiedene Blockchains sollen miteinander kommunizieren können. Eine Identitäts-Blockchain könnte dann zum Beispiel mit einer Versicherungs-Blockchain kommunizieren. So können neue Kunden innerhalb weniger Sekunden verifiziert werden.

Transparenz

Distributed-Ledger-Technologien machen es möglich, große Datenmengen für viele Nutzer verfügbar zu machen. Dabei ist es für jeden möglich, genau nachzuvollziehen, wer welche Informationen, zu welchem Zeitpunkt zur Verfügung gestellt hat. Dadurch können Spenden, Steuern, Abstimmungen und vieles mehr deutlich effizienter und transparenter dokumentiert werden. Spenden beispielsweise können nahtlos bis zum Endbegünstigten verfolgt werden.

Welche Anwendungsfelder könnte IOTA in Zukunft haben?

Die Visionen des Internet of Things gehen sehr weit und in nahezu alle Industriebereiche hinein. Es gibt daher genug Anwendungsfelder für eine Maschinenwährung, wenn auch in der Gegenwart noch sehr surreal. In diesem Abschnitt beleuchten wir verschiedenste Anwendungsfelder von IOTA. Viele Ideen der Anwendung haben enormes Potenzial, befinden sich jedoch noch am Anfang ihrer Entwicklung. Die generelle Verbreitung solcher Anwendungen wird noch etwas dauern. Ob man dieser Entwicklung nun enthusiastisch oder kritisch gegenübersteht, fest steht, dass sich bereits einige Firmen für die IOTA-Technik und deren Anwendungsmöglichkeiten interessieren.

Autos und Mobilität

Die Mobilitätsbranche steht vor einem großen Umbruch. In der Zukunft sollen E-Autos, E-Fahrräder, Scooter und auch Drohnen eine wichtige Rolle spielen. Einige Arten von Fortbewegungsmitteln erscheinen heute noch nahezu undenkbar, jedoch ist das wenigste davon unmöglich.

Ein Anwendungsfeld, welches sich immer stärker ankündigt: das autonome Fahren. Autonome Fahrzeuge könnten bereits in 10 Jahren zum ganz normalen Straßenbild gehören. Ein Fahrzeug, das sich ganz ohne Fahrer frei auf der Straße bewegt und uns sicher ans Ziel bringt, ohne dass wir auch nur einen Handschlag dafür tun müssen. Wir können in der Zeit schlafen, lesen, Fernsehen schauen, oder E-Mails über den integrierten Boardcomputer beantworten. Google hat ein einst gar versprochen, dass auch Blinde auf diese Weise Auto fahren können. Die Grundvoraussetzung für autonomes Fahren ist der gesicherte und effiziente Austausch von Daten und Zahlungen. Für diesen Austausch braucht es eine Basistechnologie wie IOTA, die dezentral, verifizierbar und unveränderbar von mehreren Parteien genutzt werden kann.

Denkbar wäre etwa das so genannte "Platooning" von autonomen Fahrzeugen. Beim Platooning schließen sich autonome Fahrzeuge zu einer Kolonne zusammen, um durch das Windschattenfahren Kraftstoff zu sparen. Da nur die hinteren Fahrzeuge vom Windschatten profitieren, müssen die hinteren Fahrzeuge die vorderen Fahrzeugen direkt per IOTA bezahlen.

Von großer Bedeutung für die zukünftige Mobilität ist fraglos auch das Konzept „Carsharing“. Immer mehr Menschen sehen Vorteile darin, sich von den Lasten des Auto-Eigentums zu verabschieden und setzen auf Carsharing-Dienste (Deutsch etwa: „Autoteilen“). Carsharing wird in unserem zukünftigen Mobilitätssystem eine große Rolle spielen. Bis zu 90 Prozent aller Fahrten sollen in 10 Jahren mittels Carsharing getätigt werden. Neu ist das Konzept Carsharing nicht: Seit einigen Jahren erlebt das Thema einen Aufschwung. Millionen Mitglieder sollen bei Carsharing-Anbietern registriert sein. Anstatt verdrängt zu werden sind etablierte Auto-Hersteller angehalten, Modelle zu entwickeln, die es ihnen erlauben vom Carsharing-Trend zu profitieren. Ein Beispiel hierfür ist Sedric, ein autonom fahrendes Taxi-Auto des Volkswagen Konzerns. Wie Carsharing mit Hilfe von IOTA abgerechnet werden könnte (kilometergenau), hat Volkswagen auf der Cebit 2018 gezeigt.

Der Chief Digital Officer der Volkswagen AG (Johann Jungwirth) verriet in einem Interview, dass das Unternehmen sehr an der IOTA-Technologie interessiert sei.
„Die Autos der Zukunft müssen milliardenfach Transaktionen tätigen. Die Kryptowährung IOTA lässt sich optimal für diesen Zweck einsetzen.“
Johann Jungwirth (CDO der Volkswagen AG)
Anwendungsbeispiele (Autos & Mobilität)
  • Vernetzte Verschleißanzeigen in Fahrzeugen können Wartungsmaßnahmen einleiten.
  • Bei einem Unfall kann das Fahrzeug automatisch einen Unfallnotruf senden.
  • Fahrzeuge können sicherheitsrelevante Daten an andere Fahrzeuge senden.
  • Manipulationssicherer Kilometerzähler über den Tangle.

E-Health

Auch die Medizin kann vom Internet der Dinge profitieren. Online-Ärzte, virtuelle Sprechzimmer, begleitet von einer Fülle zunehmend intelligenteren Gesundheits-Apps, ersparen den Gang zum Arzt. Mit tragbaren Sensoren können Ärzte zum Beispiel den Blutdruck oder andere Vitaldaten aus der Ferne in Echtzeit überwachen. Google zum Beispiel forscht an einer elektronischen Kontaktlinse für Diabetiker. Die Kontaktlinse ermittelt im Sekundentakt die aktuellen Blutzucker-Werte des Trägers und informiert diesen bei Schwankungen. Der verbaute Chip und Sensor ist so klein wie ein Glitzer-Partikel, die Antenne dünner als das menschliche Haar.

Die ständige Überwachung von Blutdruck, Puls oder sonstigen Körperfunktionen ermöglicht es, entstehende Erkrankungen zu erkennen, bevor sie lebensgefährlich werden. Der Geräte-Markt zur Überwachung von Körperfunktionen wird in den nächsten Jahren enorm wachsen.

Jeder sollte die Macht über seine eigenen Daten behalten. Medizinischen Daten sind extrem sensibel und wertvoll. Über das IOTA Netzwerk können Patientendaten sicher gespeichert werden. Die sensiblen Daten werden nicht von einer zentralen Autorität verwaltet. In herkömmlichen Systemen existiert immer eine so genannte Entität, im Falle von elektronischen Patientendaten ist es ein Krankenhaus oder ein niedergelassener Arzt. Die eigentlichen Eigentümer der Daten (die Patienten) haben keinerlei Kontrolle darüber, was mit den Daten passiert. Im dezentralisierten IOTA-System können alle Teilnehmer die Richtigkeit der Daten kontrollieren, dürfen aber nur unter bestimmten Umständen neue Daten schreiben. Falscheinträge und unberechtigte Zugriffe sind so nicht möglich. Der Patient würde eine digitale Patientenakte erhalten, in der seine komplette Krankengeschichte enthalten ist. Jeder Zugriff eines Arztes würde der Zustimmung des Patienten bedürfen.

Anwendungsbeispiele (E-Health)
  • In Bearbeitung

Smart-Cities

Smart Cities gelten als einer der großen Hoffnungsmärkte. Schaut man auf die Zahlen, nimmt die Anzahl der Menschen in Städten weltweit stetig zu. In den letzten 60 Jahren hat sich der Anteil der Bevölkerung im städtischen Raum von 30 Prozent auf über 50 Prozent weltweit erhöht. Smart-Cities sollen mit Hilfe von digitalen Technologien die Angebote und Infrastrukturen einer Stadt (Abfall, Energie, Umwelt, Mobilität, Verwaltung) noch besser machen.

Fangen wir zum Beispiel bei der Mobilität an: Ampelschaltungen sollen aufeinander abgestimmt werden. Die Geschwindigkeit soll über digitale Displays heruntergesetzt werden, sobald sich ein Stau ankündigt oder das Wetterverhältnis kein schnelleres Tempo zulässt. Dazu müssen eine Vielzahl von Informationen aufgenommen werden: Verkehrsdichte, Fahrzeug-Geschwindigkeit, externe Daten zur Wettersituation. All diese Daten könnten über den Tangle laufen. Externe Wetterdaten können mittels IOTA gekauft werden.

Lokale Abstimmungen könnten durch ein Online System basierend auf IOTA ersetzt werden. Hierbei sind Transparenz und Sicherheit die wichtigsten Faktoren, die dafürsprechen würden. Zum einen wären die Abstimmungs-Ergebnisse direkt einsehbar und für jeden Wähler frei zugänglich. Außerdem wären die Ergebnisse sicher vor Manipulationen.

Das ist aber noch lange nicht alles, der weltweite Markt für Smart-City-Lösungen ist riesig. Sensoren können zum Beispiel Auskunft über die Auslastung von Parkhäusern geben. Oder Informationen darüber welche Mülltonnen geleert werden müssen. Weitere, sehr wichtige Anwendungsfelder in der „Smart City“ sind z. B. die öffentliche Verwaltung, Bildung, Gesundheit, Energie und Umwelt, Gebäude und Energieeffizienz. Die Stadt Taipei (Hauptstadt Taiwans, 2,6 Mio. Einwohner) hat im Februar 2018 bekannt gegeben, dass sie mit IOTA zusammenarbeiten möchte. Zusammen mit dem Start-up BiiLabs soll unter anderem eine digitale BürgerID, basierend auf die Distributed-Ledger-Technologie von IOTA, entwickelt werden.
"We'll be starting with related applications for Digital Citizen Card that can be used as a platform. We also seek to boost the authentication and integrity checks for municipality-to-municipality/institution-to-institution data exchange (such as medical records)."
Wei-bin Lee (Taipei City)
Anwendungsbeispiele (Smart-Cities)
  • In Bearbeitung

Smart-Home

In den nächsten Jahren wird Smart Home unser Leben deutlich verändern: Bereits heute ist das Smart Home keine Zukunftsmusik mehr. Bis 2025 werden Smart Home-Funktionen zur Basisausstattung zählen, vor allem bei Neubauten. Der Begriff Smart Home umfasst eine sehr breite Palette von Anwendungen, von Kaffeemaschinen bis hin zu Jalousie-Steuerungen und Lichtschaltern. Mit dem Internet verbundene Geräte sorgen durch automatisierte Vorgänge für mehr Wohnkomfort, erhöhen die Sicherheit und stellen eine effiziente Energienutzung sicher. Via Handy-App lassen sich - auch von unterwegs - Informationen abfragen oder Geräte steuern.

Ein tolles Beispiel ist der intelligente Kühlschrank der dem lästigen Schreiben von Einkaufszetteln ein Ende setzt. Kameras im Inneren überprüfen jederzeit den Inhalt des Kühlschranks und scannen zudem das Ablaufdatum der Lebensmittel. Über eine Smart-Home-App kann man von überall aus auf die Infos zugreifen. In Zukunft könnte der Kühlschrank selbstständig Lebensmittel nachbestellen und diese direkt per IOTA bezahlen. Ein anderes Beispiel ist der Kaffeevollautomat, der sobald die vorrätigen Kaffeebohnen zur Neige gehen, über das Internet Nachschub bestellt.

Anwendungsbeispiele (Smart-Home)
  • In Bearbeitung

Industrie 4.0

Nach der Industrie 1.0 (der Mechanisierung mittels Wasser- und Dampfkraft), der Industrie 2.0 (der Elektrizität und Massenproduktion), sowie der Industrie 3.0 (der Automation und Informationstechnologie), kommt nun die Industrie 4.0 auf uns zu. Die Industrie 4.0 soll das Internet und die digitale Vernetzung nutzen, um die industrielle Produktivität nachhaltig zu verändern. Es geht darum, die Produktion mit modernster Informations- und Kommunikationstechnik zu verknüpfen.

Industrie 4.0

Die Industrie 4.0 bringt aus Sicht der Unternehmen viele Vorteile mit sich. Durch die Vernetzung interner und externer Quellen stehen Unternehmen eine riesen Mengen an Informationen zur Verfügung. Werden diese Datenmengen automatisiert zur Steuerung und Regelung einzelner Prozesse eingesetzt, ergeben sich völlig neue Chancen.

Geräte, Maschinen und Materialien kommunizieren selbstständig miteinander und ermöglichen so eine reibungslose Produktion. Zum Beispiel lassen sich, dank „intelligenter Fabriken“, unterschiedlichste Produktvarianten auf einer Produktionslinie produzieren. Die Werkstücke wissen wer sie sind und können Informationen mit den Maschinen austauschen. Sie informieren die Maschine darüber, wie sie zu bearbeiten sind. So fahren die Werkstücke immer zur richtigen Bearbeitungsstation und teilen dieser mit: „Ich bin dieses Bauteil, in dieser Variante und jetzt bearbeite mich vorschriftsmäßig“. Intelligente Regale können über einen Beständeabgleich automatisch eine Nachbestellung auslösen, damit immer ausreichend Werkstoffe und Bauteile zur Verfügung stehen.

Jeder Fertigungsschritt wird permanent protokolliert, sodass ein lückenloses Fertigungsprotokoll vorliegt, welches im Falle eines Fehlers zur Analyse der Fehlerquelle herangezogen werden kann.
„Die Möglichkeiten von dezentralisierten und sicheren Anwendungen auf der IOTA-Tangle als Distributed Ledger Technology sind enorm. Sie gehen deutlich weiter als die Bezahlung zwischen zwei Maschinen und beinhalten zum Beispiel die fälschungssichere Kontrolle von Lieferketten und ein sicheres Identitäts-Management, um nur ein paar zu nennen.“
Rolf Werner (Geschäftsführer Fujitsu)
Auf der Industriemesse „Hannover Messe 2018“ haben bereits einige Partner die ersten industriellen IOTA-Anwendungen vorgestellt.
Anwendungsbeispiele (Industrie 4.0)
  • In Bearbeitung

Die klassische Blockchain ist für das IoT ungeeignet

Um eine klare Vorstellung davon zu bekommen, was die klassische Blockchain von IOTA`s Distributed-Ledger-Technologie unterscheidet und warum diese für das Internet der Dinge aktuell vollkommen ungeeignet ist, sollte man zunächst verstehen, wie die klassische Bitcoin-Blockchain funktioniert.

Die klassische Blockchain-Infrastruktur, wie wir sie vom Bitcoin kennen, besteht im groben aus den Nutzern, den Minern und den so genannten Full-Nodes.

Die Full-Nodes sind dafür verantwortlich, das Bitcoin Netzwerk aufrecht zu erhalten. Die Full-Nodes speichern die gesamte Blockchain als Kopie ab. Alle neu ankommenden Transaktionen werden aufgezeichnet. Es ist ganz einfach einen eigene Full-Node zu betreiben. Dazu muss man lediglich die entsprechende Software der Blockchain installieren und zu Anfang die vollständige Aufzeichnung sämtlicher Transaktionen, die innerhalb des Bitcoin-Netzwerks getätigt wurden, herunterladen (180 GB aktuell bei Bitcoin).

Genauso wie echtes Geld werden Bitcoins hin und her transferiert. Ein Miner bestätigt diese Transaktionen - was jedoch inzwischen extrem viel Rechenleistung erfordert. Als Entlohnung erhalten die Miner die Transaktionsgebühr sowie einen Block-Reward ausgezahlt. Die gesammelten Transaktionen werden in Blöcken an die Full Nodes (Blockchain) gesendet.

Bitcoin-Miner lassen jeden Block durch einen Prozess laufen, der aus den darin enthaltenen Informationen einen Hash-Wert generiert. Es ist sehr einfach einen Hash-Wert zu erzeugen, jedoch nahezu unmöglich diesen zu entschlüsseln. Zu verstehen ist der Hash-Wert als eine Art Signatur, welche die Echtheit der Informationen garantiert. Jeder neuer Hash eines Blocks benutzt Daten aus dem zuvor eingetragenen Hash im Block. Würde jemand versuchen eine Transaktion zu manipulieren, indem er einen Block ändert, der bereits in der Blockchain eingetragen ist, so müsste er auch den Hash verändern. Die Hashingfunktion würde den Block umgehend als Fälschung erkennen.

Bitcoin Blockchain

Vereinfacht lässt sich die Blockchain wie ein (extrem umfangreiches) Kassenbuch darstellen: Es handelt sich um eine Datenbank, die alle Transaktionen, die jemals über das Bitcoin-Netzwerk abgelaufen sind, beinhaltet. Wenn Sie also heute eine Bitcoin überweisen, wird diese Transaktion von den Minern überprüft und innerhalb der Blockchain gespeichert.

Auf den ersten Blick klingt das wenig spannend, da es Kassenbücher und klassische Buchhaltung schon seit Jahrhunderten gibt. Der große Unterschied in der Blockchain besteht jedoch darin, dass keine einzige, große Kontrollinstanz existiert. Es gibt kein "Bitcoin-Unternehmen", das die Blockchain verwaltet. Stattdessen befinden sich unzählige Kopien auf inzwischen Millionen von Computern und Servern (Full-Nodes) auf der ganzen Welt. Sie alle werden permanent aktualisiert.

Dies macht es extrem schwer bzw. praktisch unmöglich, Manipulationen durchzuführen. Ein Vergleich mit der Transaktion von Geld über eine gewöhnliche Bank macht deutlich, warum das so ist: Bei der Überweisung von Geld zwischen Person A und Person B ist niemand involviert außer diesen beiden Personen und der Bank. Sie gilt somit als Kontrollinstanz. Das läuft heute zwar alles sehr sicher ab, aber eben nicht zu 100 % sicher. Bis auf diese eine Instanz in Form der Bank wird Ihnen niemand sagen können, ob Geld geflossen ist oder nicht.

Die Blockchain hingegen können Sie sich so vorstellen, dass sich zwei Menschen auf einem öffentlichen Platz treffen. Person A gibt Person B 100 Euro in die Hand. Alle anwesenden Menschen auf diesem Platz können bezeugen, dass die Transaktion stattgefunden hat. Da Person A und B jedoch Masken getragen haben, wissen die restlichen Anwesenden nicht, welche Personen sich hinter den Masken verstecken.

Die Bitcoin-Blockchain bietet zahlreiche Vorteile: Doch gibt es nicht dort, wo viel Licht ist, auch Schatten? Langsam werden technisch bedingte Nachteile der Bitcoin-Blockchain Realität. Beispielsweise dauern Überweisungen, die über Bitcoins abgewickelt werden, inzwischen bereits eine verhältnismäßig lange Zeit. Gemeint sind damit mehrere Minuten, was vor einigen Jahren noch in Sekunden ging. Grund dafür ist unter anderem die steigende Schwierigkeit beim Bitcoin-Mining. Scharf beobachtet wird auch der enorme Stromverbrauch für die Erzeugung von neuen Bitcoin-Blöcken. Laut Prognosen des Finanzintituts Morgan Stanley werden dieses Jahr weltweit 140 Terawattstunden Strom verbraucht, für das Bitcoin-Schürfen. Das entspricht dem Jahresverbrauch von Argentinien. China hat Bitcoin-Miner bereits verbannt. In Ländern mit hohen Energiepreisen kostet allein der Strom fürs Mining mehr, als der damit geschürfte Bitcoin einbringt. In Deutschland werden die Stromkosten (pro Bitcoin) auf knapp 14.000 Dollar geschätzt.

Weitere Nachteile: Die klassische Blockchain ist für das Internet der Dinge aktuell vollkommen ungeeignet. Aus diesem Grund hat die IOTA Foundation die Tangle-Technologie entwickelt.

Die Vorteile von IOTA im Überblick

Nachdem wir im vorherigen Abschnitt klären konnten, wie die klassische Blockchain-Technologie funktioniert, möchten wir nur klären, was die wesentlichen Vorteile von IOTA bzw. der Distributed-Ledger-Technologie gegenüber der Blockchain sind.

Die Blockchain-Technik per se, wie wir sie vom Bitcoin kennen, ist nicht schlecht. Im Gegenteil: vergleichen wir die Blockchain mit dem traditionellen zentralisierten Finanzsystem. Dieses benötigt Überwachungsbehörden, die das rechtmäßige Verhalten aller Akteure sicherstellen. Bei einer Gefährdung der zentralen Banken-Server können Daten geändert oder sogar gelöscht werden. Bei der Blockchain-Technologie gibt es klare Regeln nach denen Transaktionen im System ausgeführt werden. Diese können durch den Einzelnen nicht außer Kraft gesetzt werden. Statt auf einem zentralen Banken-Server werden alle Transaktionen einem riesigen Netzwerk von Computern gespeichert und dort ständig abgeglichen - lückenlos, transparent und effizient. Doch der Bitcoin ist die erste Währung auf Basis der Blockchain-Technologie und damit auch die am wenigsten ausgereifte. Hohe Transaktionskosten, langsame Zahlungsabwicklungen und ein extrem hoher Elektrizitätsverbrauch (während des “Minings”) machen den Bitcoin in der derzeitigen Form uninteressant.

IOTA und die damit verbundene Distributed-Ledger-Technologie bietet einige Wettbewerbsvorteile. Während das Blockchain-Netzwerk von Bitcoin vor allem Ende 2017 stark überlastet war und Transaktionen mehrere Minuten gedauert haben und zudem hohe Transaktionsgebühren mit sich zogen, soll all das bei IOTA nicht passieren können.

Schauen wir uns mal die Vorteile und Merkmale von IOTA genauer an:
Hinweis: In den nächsten zwei Jahren sollen einige Blockchain-Probleme zum Teil gelöst werden, mit der Einführung des „Bitcoin Lightning Networks“.

Unendlich skalierbar

Skalierbarkeit ist die Fähigkeit eines Systems, eine linear ansteigende Last mit linear ansteigenden Mitteln zu verarbeiten. Zu technisch? Die Skalierbarkeit einer Blockchain bzw. eines Distributed-Ledger-Systems bezeichnet die technische Herausforderung, das Systen bei wachsender Nutzung und Größe effizient zu halten, ohne dass sie aufgrund der stetig wachsenden Größe und der zunehmenden Transaktionszahl langsamer wird.

Die Bitcoin-Blockchain zum Beispiel hat große Skalierungs-Probleme. Bitcoin verarbeitet aktuell bis zu 604.800 Transaktionen pro Tag - das sind ca. 7 Transaktionen pro Sekunde. Viel-versprechende Skalierungskonzepte wie das Lightning Networks versprechen bis zu 30 Transaktionen pro Sekunde. Ähnlich sieht es bei Ethereum aus.

Beachtet man jedoch IOTAs Vision, dass in Zukunft alle Maschinen dieser Welt miteinander kommunizieren sollen, dann wird klar, dass Millionen von Transaktionen pro Minute nötig werden.

Im Gegensatz zu einer linearen Blockchain (jeder neue Block hat einen Verweis auf den vorherigen Block) basiert IOTA auf einer Vielzahl von sogenannten „gerichteten azyklischen Graphen" (oder kurz DAG). Ein gerichteter azyklischer GraphGraph enthält keinen gerichteten Kreis. In ihrer Summe ergibt das ein komplexes Gewirr (englisch: „Tangle“). Dies reduziert einerseits die Arbeitszeit der Transaktionen und andererseits wird so die Sicherheit erhöht.

Blockchain und Tangle

Der Vorteil dabei ist, dass IOTA, im Gegensatz zu Bitcoin, das einen chronologischen Strang benutzt, beliebig viele Stränge benutzt, und die Währung so unendlich skalierbar macht. Für eine Transaktion muss ein IOTA-Teilnehmer zwei andere, zufällig ausgewählte Transaktionen bestätigen und eine kryptografische Aufgabe lösen. Je größer das Tangle-Netzwerk, desto schneller werden Knotenpunkte miteinander verknüpft und desto rascher werden die Transaktionen bestätigt. Laut IOTA-Erfinder ist das IOTA-System unbegrenzt skalierbar.

Tangle Blockchain Skalierung

Häufiger Kritipunkt: IOTA skaliert aktuell nicht so hoch

Keine Gebühren

Aufgrund des Wegfallens von Minern, entstehen keine Transaktionskosten. Wie bereits erwähnt, muss jeder Tangle-Teilnehmer zwei vorherigen Transaktionen von seinem Gerät validieren lassen. Erst dann kann er selber eine Transaktion senden. Diese Validierung benötigt kaum Rechenpower, ist je nach Rechenleistung innerhalb von wenigen Sekunden durchgeführt.

Umweltschonend

"Normale" Währungen werden von Zentralbanken und Regierungen auf Papier gedruckt bzw. in Münzenform geprägt. Dadurch steht in der Theorie eine unbegrenzte Menge Geld zur Verfügung, praktisch jedoch wird dieser Prozess streng reglementiert, um einer Inflation entgegenzuwirken. Beim Bitcoin sieht es anders aus: Bitcoins kann man „schürfen", indem man dem jeweiligen Netzwerk Rechenzeit zur Verfügung stellt. Als Belohnung wird man mit dem virtuellen Geld bezahlt. Der Prozess zur Gewinnung von Bitcoins nennt sich Mining - ebenso wie das Goldschürfen im englischen Sprachgebrauch. Damit können theoretisch auf jedem Endgerät Bitcoins gegen Rechenleistung erstellt werden. Die Ausschüttung neuer Bitcoins beim Mining funktioniert im Prinzip wie ein Gewinnspiel: Zahlreiche Miner konkurrieren um die Durchführung von Transaktionen. Die Rechnerleistung ist extrem wichtig, weil beim Mining mathematische Rechenaufgaben gelöst werden müssen. Je mehr Miner Bitcoin schürfen, desto schwieriger wird die Rechenaufgaben. Würde es die Schwierigkeits-Anpassung nicht geben, wären bereits jetzt alle 21 Millionen Bitcoin erzeugt worden.

Eine einzelne Bitcoin-Transaktion verbraucht aktuell genauso viel Energie, wie 20 Haushalte an einem ganzen Tag! Laut dem Webportal Digiconomist soll das Mining jährlich 67 Terrawattstunden Strom verbrauchen. Zum Vergleich: Der jährliche Stromverbrauch in Deutschland liegt bei etwa 570 Terrawattstunden. Ein großer Kritikpunkt in Bezug auf den Umwelt- und Klimaschutz.

IOTA-Token müssen nicht erst geschürft werden, wodurch viel Energie gespart wird. Bei IOTA bezahlt jeder seine Transaktion selber, mit dem eigenen Strom - durch das Validieren zweier Transaktionen. Nun können Sie selber ausrechnen, wie viel Stromkosten für eine Validierung entstehen (ca. 100 millionstel eines Cents).

Dezentral

Der dezentrale Aufbau von Kryptowährungen ist deren wichtigstes Merkmal. Dezentrale Zahlungssystem sind - durch die weltweite Verteilung der am Netzwerk beteiligten Geräte - wesentlich sicherer! Es gibt keinen sogenannten „Single-Point of Failure" (kurz SPOF), also keinen zentralen Angriffspunkt. Das IOTA-Netzwerk hat keine Minenarbeiter, wodurch eine hohe Dezentralität gewährleistet wird. Die Rolle der Bank übernimmt ein kryptographischer Algorithmus. Jeder Teilnehmer, der eine Transaktion tätigt, beteiligt sich aktiv am Konsens - indem er zwei Transaktionen referenziert und diese somit bestätigt. Alle Teilnehmer können eine falsche Transaktion melden. Damit sollen Machtstrukturen einer Stimmenmehrheit gebrochen werden.

Das System ist für alle Nutzer transparent und es ist nicht möglich, mittels Manipulationen Gelder absichtlich abzuzweigen.

Häufiger Kritikpunkt: IOTA ist aktuell nicht dezentral

Quantensicher

Ein weiterer Aspekt, der für das zukünftige Potenzial von IOTA spricht, ist die Quantensicherheit. Die bisherige Computer-Entwicklung bestand im Prinzip darin, immer mehr Bits immer schneller umzuschalten. Quantencomputer dagegen arbeiten mit sogenannten Quantenbits (Qubits), die sich nicht auf „null" oder „eins" festlegen müssen, sondern beide Zustände zeitgleich einnehmen können. Zudem sind sie untereinander durch eine unsichtbare Wechselwirkung verbunden. Werden diese Eigenschaften geschickt kombiniert, können Rechenleistungen realisiert werden, die die in der Kryptowelt gängige Blockchain massiv gefährden. Für die gängige Blockchain, wie wir sie vom Bitcoin kennen, wäre ein universeller Quantencomputer eine reale Gefahr. Ein solcher könnte aus dem öffentlichen kryptografischen Schlüssel den privaten errechnen und die Sicherheit der gesamten Blockchain gefährden.

Im Moment existiert diese Art Superrechner noch nicht. Experten gehen davon aus, dass die ersten Quantencomputer zwischen 2030 und 2050 einsatzbereit sind. Den IOTA-Entwicklern war es wichtig, den Tangle gegen die enorme Rechenleistung so genannter Quantencomputer abzusichern.

Um Quantensicherheit zu erreichen, nutzt IOTA das so genannte Winternitz One-Time Signature Scheme: https://eprint.iacr.org/2011/191.pdf

Mikrozahlungen

Durch den Wegfall von Minern gibt es bei IOTA keine Transaktionsgebühren. Dadurch kann IOTA für so genannte Mikrotransaktionen verwendet werden. Mikrozahlung bezeichnet ein Zahlungsverfahren bei dem sehr geringe Summen bewegt werden. Die kleinsten MIOTA-Einheit ist 1 IOTA (bei Bitcoin = 1 Satoshi, bei Ethereum = 1 Wei).
Pi – Peta IOTA 1.000.000.000.000.000 IOTA
Ti – Tera IOTA 1.000.000.000.000 IOTA
Gi – Giga IOTA 1.000.000.000 IOTA
Mi – Mega IOTA 1.000.000 IOTA
Ki – Kilo IOTA 1.000 IOTA
i – IOTA 1 IOTA
Mikrotransaktionen im Bitcoin-, oder Ethereum Netzwerk machen keinen Sinn, da die Transaktionsgebühren (Mining-Kosten) höher sind als der Transaktionswert.

Offline Transaktionen

Nichts ist lästiger als ein schlechter Internetempfang. Geräte, die über den Tangle laufen, können sich abkoppeln und Transaktionen offline durchführen. Sobald die Geräte wieder mit dem Internet verbunden sind, schalten sie sich wieder auf und fügen die Offline-Transaktionen zum Haupt-Tangle hinzu.

Tangle offline Transaktionen

Wie funktioniert IOTAs Tangle?

Wie bereits erwähnt, fällt die Kryptowährung IOTA aus dem Rahmen: IOTA basiert nicht wie Bitcoin, Ethereum & Co. auf der Blockchain-Technologie, sondern auf einer nahezu unendlich skalierbaren Technik namens Tangle (deutsch: Gewirr). Dadurch gibt es bei IOTA keine Transaktionsgebühren, die Geschwindigkeit ist höher und es lassen sich Verträge integrieren. Der Tangle ist nichts anderes als ein Buchungssystem, das alle im Netzwerk getätigten Transaktionen speichert. Der Tangle wird durch die Teilnehmer gemeinsam verwaltet und dezentral gehostet. Eine Fälschung von Transaktionen ist nicht möglich. Das kryptografische Verfahren lässt Fälschungen nicht zu. Über den Tangle Explorer (thetangle.org) kann man jederzeit einsehen, welche IOTA-Adresse über wie viel IOTAs verfügen. Das ist dann auch schon alles. Personenbezogene Daten werden im Netzwerk nicht gespeichert.

Doch wie genau werden IOTA-Transaktionen geschrieben und wie wir wird ein Konsens erzielt?

Konsens im Tangle

Zunächst müssen Sie verstehen, was ein gerichteter Graph ist. Ein gerichteter Graph wird dazu benutzt, Eckpunkte (Quadrate) und die dazwischenliegenden Verbindungen (Pfeile) darzustellen.

Ein Beispiel:

Gerichteter Graph

Der Tangle basiert auf dem Directed Acyclic Graph (kurz: DAG).

Directed bedeutet, dass der Graph immer in eine Richtung zeigt:

Directed Acyclic Graph Tangle

Acyclic bedeutet dass der Graph nicht kreisförmig verläuft. Folgendes wird nicht passieren:

Acyclic Graph

Hier ein kleiner Tangle

Directed Acyclic Graph Tangle


Hier ein etwas größerer Tangle:

IOTA Tangle Konsens ohne Beschriftung

Auch hier befinden sich am Ende des Tangles so genannte „Tips“ (unbestätigte Transaktionen ohne eingehende Edges). Die blauen Quadrate in der Mitte sind Transaktionen, die mehrfach validierte wurden. Und ganz links sind Transaktionen, die ausreichend oft validiert wurden.

Der Unterschied zwischen den grünen Quadraten (mehrfach validierte Transaktionen) und den blauen Quadraten (ausreichend oft validierte Transaktionen) ist, dass die grünen von allen Tips indirekt bestätigt werden. Bei diesen Transaktionen ist der Konsens erreicht.

Eine Transaktion ist also grün, wenn von jedem Tip ein Weg zu dieser Transaktion existiert.

Beispiel:

IOTA Tangle Konsens

Transaktion "m" verweist auf alle Tips und gilt somit als vollständig bestätigt:
Transaktion "s" verweist NICHT auf alle Tips und gilt somit noch nicht als vollständig bestätigt:
Indem man die Monte-Carlo-Markov-Kette (MCMK) n-mal ausführt, kann man das „Bestätigungslevel" einer Transaktion bestimmen. Das Ergebnis ist eine Wahrscheinlichkeit von M zu n, dass die Transaktion bestätigt wird. M bezeichnet die Anzahl der Male, bei denen man auf einem Tip (unbestätigte Transaktion) landet, der einen direkten Weg zur einer Transaktion hat. Führt man den Tip-Selektions-Algorithmus 100-mal aus und 70 Tipps haben einen Weg zu einer Transaktion, dann ist die Transaktion zu 70% bestätigt. Ob jetzt 70/100 schon sicher ist oder erst 100/100 kann jeder Tangle-Nutzer frei wählen.

Ausführliche Informationen über die Tangle-Technologie finden Sie im IOTA-Whitepaper, hier oder in dieser Blog-Serie.

Der Transaktionsprozess

SVG mit img Tag laden

Innerhalb des Tangles können zwei Arten von Transaktionen (TXs) durchgeführt werden: Im Prinzip läuft der Transaktionsprozess in vier Schritten ab, die jeder Transaktion zugrunde liegt:
  1. Signieren: Zunächst wird die neue Transaktion mittels des privaten Schlüssels signiert. Dies bestätigt quasi, dass man selbst auch der rechtmäßige Besitzer der Inputs ist.
  2. Tip-Auswahl: Im zweiten Schritt wählt eine Node zwei unbestätigte Transaktionen (Tips) aus, welche nun in der neuen Transaktion referenziert werden.
  3. Proof of Work: als Spamschutz muss eine Nonce ausgerechnet werden. Hierbei handelt es sich um eine einmalige Nummer, die vom System errechnet wird. Ein moderner PC benötigt hierfür circa 30 Sekunden.
  4. Veröffentlichung: Die fertige Transaktion wird abschließend an eine Node gesendet, die diese dann im Netzwerk verteilt - an alle Nachbarn. Jemand anderes wird dann diese Transaktion referenzieren und bestätigen.

IOTA-Transaktionen sind verschlüsselt und basieren auf Trinärer-Logik. Eine Transaktion besteht aus den folgenden Elementen:

  • hash:
  • message
  • address:
  • value:
  • timestamp:
  • currentIndex:
  • lastIndex:
  • bundle:
  • trunk:
  • branch:
  • nonce:

Own Weight, Cumulative Weight, Minimum Weight Magnitude

In Bearbeitung

Promoting, Rebroadcasting und Reattaching

In Bearbeitung

Nodes im IOTA-Netzwerk

Der Tangle arbeitet in einem verteilten Netzwerk von IOTA-Nodes (Distributed).

Distributed Network

Aktuell gibt es 2 Arten von Nodes: Full-Nodes und Light-Nodes. Bald sollen Permanodes folgen.

Full-Nodes

Full-Nodes halten das IOTA-Netzwerk am Leben, bzw. sie stellen das IOTA-Netzwerk dar. Auf den Full-Nodes läuft die IOTA Reference Implementation (kurz IRI). Jede Full-Node muss mit anderen Full-Nodes (so genannten Nachbarn) verbunden sein, damit sie Transaktionen verbreiten kann.

Light-Nodes

Light-Nodes (Light-Clients, Light-Wallets) sind keine richtigen Knoten im Netzwerk. Light-Wallets speichern keine Transaktionen. Ligh-Nodes greifen auf Full-Nodes zurück, da sie auf deren TX-Informationen angewiesen sind.

Permanodes:

siehe: Permanodes

Lightnode Fullnode Permanode
Speichert den Tangle seit dem letzten Snapshot Nein Ja Ja
Speichert den kompletten Tangle Nein Nein Ja
Kommuniziert mit Nachbarn Nein Ja Ja
Bündeln & Signieren Ja Ja Ja
Tip-Auswahl Nein Ja Ja
Validieren Nein Ja Ja
Proof of Work Ja Ja Ja
Veröffentlichen Nein Ja Ja

Wie erstelle ich einen IOTA Seed?

Mit dem Seed loggen Sie sich in ihre IOTA-Wallet ein. Der Seed muss aus Großbuchstaben (A-Z), der Zahl 9 (mindestens 1-mal) bestehen und sollte 81 Zeichen lang sein.
Ein Beispiel: KQH9LZFEWVHMFBHN9KNJFBFYFSRRYVLESPYPWJ9VLKPUNSXJDBCKCQTGJN9UF9CNMEBNY9ZIDEPWWDTXY
Es gibt verschiedene Möglichkeiten einen Seed zu erstellen:
Empfohlen
  • IOTA Seed über die Desktop-Wallet (Trinity) generieren
  • IOTA Seed offline über KeePass generieren
  • IOTA Seed über das Betriebssystem generieren:
    Linux Terminal: cat /dev/urandom |tr -dc A-Z9|head -c${1:-81}
    Mac-Terminal: cat /dev/urandom |LC_ALL=C tr -dc 'A-Z9' | fold -w 81 |
Nicht Empfohlen
  • Online Passwort-, Seed-Generatoren

Wichtig:

Wie Adressen in IOTA verwendet werden

In Bearbeitung

Wichtig: Wer sich bei einer Transaktion vertippt, hat Pech. Einmal abgewickelte Transaktionen lassen sich nicht wieder rückgängig machen. In solch einem Fall kann nur der Empfänger die Zahlung wieder zurücksenden.

Addressen-Index

Jede IOTA-Adresse enthält eine sogenannte "Key-Index-Nummer". Die Wallet startet immer mit 0. Die Adresse "0" hat die Key-Index-Nummer "0", die Adresse "1" hat die Key-Index-Nummer "1". Jede neue Adresse wird aus einer Kombination von Seed und Key-Index-Nummer berechnet. Die maximale Key-Index-Nummer beträgt 9007199254740991. Jeder Seed kann also maximal 9007199254740991 Adressen generieren.

Beispiel:
Seed
C9RQFODNSAEOZVZKEYNVZDHYUJSA9QQRCUJVBJD9KHAKPTAKZSNNKLJHEFFVK9AWVDAUJRYYKHGWQIAWF
Key index 0, Address 0
MT9ESG9YLHGFHRBAWPUVFUI9HGWDWJIPVVQIKTKDOX9KUBFHGEBTXLAMREQFAVWLZRQJCOLLPZFYHHC9W
Key index 1, Address 1
VGPRLZOUAMXXAGOGUTYBKYNGCWCLWZEEGRIXZZ99IEPNH9PJDN9NIYCHIIPZFUYLARWULMMKNRJPSJVQC
Key index 2, Address 2
VWWKJQI99DAOPBHQISZMARXRGB9MVTVPTAABHFDDHIFBRICOWFCALPNDPOKXGHVRQRIKXOTUHCAZLCHIW
So werden IOTA-Adressen generiert
  1. Zunächst wird der IOTA-Seed (81 trytes) in trits umgewandelt (243 trits).

    Seed (trytes): C9RQF ... QIAWT
    Seed (trits): 0,1,0,0,0,0 ... -1,-1,0,-1,1,-1

    IOTA setzt auf das Ternärsystem (trytes, trits) anstatt auf das Binärsystem (bytes, bits). Trytes werden als Zeichen dargestellt: (A-Z, 9).
  2. Jede IOTA-Adresse enthät einen sogenannte "Key Index" (siehe: Addressen-Index). Diese startet immer mit 0.

    Auch der Key Index wird in trits umgewandelt.

    Key Index der Adresse 1 (trytes): 1
    Key Index der Adresse 1 (trits): 1,0,0
  3. Der sogenannte Subseed wird erstellt, indem der Key Index mit dem Seed addiert wird:

    0,1,0,0,0,0 ... -1,-1,0,-1,1,-1 +
    1,0,0
    ___________________________________
    1,1,0,0,0,0 ... -1,-1,0,-1,1,-1
  4. Der Subseed wird mehrfach gehasht (Keccak-384-Hash-Algorithmus - Details). Heraus kommt eine 81 Zeichen lange Adresse.

    C9RQFODNSAEO ZVZKEYNVZDHY …………………..YKHGWQIAWF
  5. Es wird eine 9-Triyte lange "Address Checksum" angehängt, als zusätzliche Sicherheitsmaßnahme. Mit dieser kann die Integrität und Gültigkeit der Adresse überprüft werden.
  6. Eine Adresse (inkl. Address Checksum) ist 90 trytes lang.

Adresse nicht wiederverwenden, nach einer ausgehenden Transaktion

Es gibt keine Begrenzung für die Anzahl der Transaktionen, die eine IOTA-Adresse empfangen kann. Sobald jedoch von einer Adresse IOTA-Tokens versendet wurden, sollte genau diese Adresse nicht mehr genutzt werden! Bei einer ausgehenden Transaktion kommt immer ein Teil des private Keys (der Absenderadresse) zum Vorschein. Und je öfter man Transaktionen von der selben Adresse tätigt, desto leichter wird es, den private Key zu knacken (per "bruteforce" Attacke).

Was ist der Coordinator?

Jedes System hat Lücken und ist verwundbar. Möchte man zum Beispiel die Bitcoin-Blockchain manipulieren, müsste man die Rechenleistung (Hashrate) von 51% der Gesamtleistung aller Miner aufbringen. Die Kosten für einen Manipulationsversuch werden auf ca. 25 Milliarden US Dollar geschätzt (Hardware, Stromkosten). Das Mining-Geschäft wird inzwischen von gigantischen Pools dominiert. Je mehr Rechenleistung man in das System einbringt, desto mehr Stimmrecht besitzt man. Würden sich die großen Mining-Pools (AntPool, BTC.com, SlushPool, ViaBTC) verbünden, könnten sie alle Transaktionen zu ihren Gunsten manipulieren ...

Bei IOTA gibt es keine keine Minenarbeiter, wodurch eine hohe Dezentralität gewährleistet wird. Aber auch das IOTA-System ist nicht perfekt. Aktuell gibt es noch sehr wenige Nodes im IOTA-Netzwerk. Ein Angreifer könnte relativ einfach viele Nodes und damit viele bösartige Transaktionen erstellen. Der Coordinator (engl. Coordinator, auch COO genannt) spielt daher in der noch frühen Phase des IOTA-Netzwerkes eine wichtige Rolle. Er erstellt jede Minute so genannte Milestones (Transaktionen mit einer Unterschrift). Alle Transaktionen, die direkt oder indirekt durch diese Milestones validiert werden, gelten als bestätigt. Der Coordinator beschützt das Netzwerk so vor Angriffen.

Der Coordinator bestätigt zwar die Transaktionen im noch jungen Netzwerk, aber er kann die Konsensregeln nicht brechen. Das ist in jedem Knoten so festgelegt. Der Coordinator kann also keine neuen Token erschaffen oder Bestehende einfach entwenden, da er von jedem anderen Knoten überwacht wird, und somit sein Einflussspektrum über das Netzwerk eingeschränkt ist.

Die Adresse des Coordinators ist in der IOTA-Referenzimplementierung (IRI) fest programmiert. Die Adresse im Mainnet lautet:
KPWCHICGJZXKE9GSUDXZYUAPLHAKAHYHDXNPHENTERYMMBQOPSQIDENXKLKCEYCPVTZQLEEJVYJZV9BWU
Jeder Milestone hat eine eindeutige Indexnummer, zum Beispiel: 595202

IOTA Milestones

Der Standort des Coordinators (Nodes der IOTA-Foundation) und der Quellcode sind nicht öffentlich einsehbar. Sobald das Netzwerk eine gewisse Größe hat, soll der Coordinator abgeschaltet werden. Zahlreiche Mathematiker, Ingenieure und Entwickler arbeiten daran, einen Zeitpunkt zu bestimmen.

Was ist ein Snapshot?

Regelmäßig werden so genannte Snapshots des IOTA-Netzwerks durchgeführt. Hierbei werden alte Transaktionen gelöscht und nur Adressen mit einer positiven Balance weitergeführt. Dadurch wird die Größe des Tangle-Netzwerks reduziert, wodurch die IOTA-Nodes weniger Rechenleistung und Speicher benötigen.

Nach einem Snapshot sind erstmal alle Transaktionen in der IOTA-Wallet verschwunden - die Balance beträgt 0. Das liegt daran, dass die Wallet keine Information darüber hat welche Adressen zum Seed gehören. Um den richtigen Kontostand wieder anzuzeigen, müssen so viele Adressen generiert werden, wie vor dem Snapshots in der Wallet generiert wurden. Mit der neuen Desktop-Wallet (Trinity) fällt dieser Prozess, dank automatischer Snapshot Wiederherstellung, weg!

Ein Snapshot wird als einfaches Array übertragen, mit den Attributen "address" und "balance":

[
{
"address":
"L9JVWDKODLJLLTGZZB9NJSCIIP9OFFYOZBYOJAWO
9FHQPRAMZSGNHTHEYRGMGCWVVWHRTATKOPKYFOU9W",
"balance": "80000000"
},
{
"address":
"NMVSZSDNJGGMH9CILQHGSSNLHJUEFB9BGBR9JHMH
DRJKVJXBHVCRXESFAROKKGNDKDRRGWBOZFQHPLSHW",
"balance": "20000000000"
},
]


Aktuell werden die Snapshots vom IOTA-Team angestoßen. Bald soll jeder Fullnode selbst dafür verantwortlich sein (Local Snapshots).

Zudem soll es in Zukunft so genannte Permanodes geben, die den gesamten Tangle permanent abspeichern.

In den Netzwerken von Bitcoin und Ethereum müssen alle Fullnodes dauerhaft den gesamten Transaktionsverlauf speichern. Mit einer Größe von knapp 180 Gigabyte (im August 2018) wird die Bitcoin-Blockchain bereits unhandlich. Die Blockchain von Ethereum ist sogar noch deutlich größer (670 GB im August 2018). Wenn die Netzwerke weiterhin so wachsen wie bisher, wird die Größe in einigen Jahren auf mehrere Terabyte wachsen. Jedoch verfügt nicht jede Fullnode über eine so große HDD-Kapazität ...

Welche IOTA-Wallets gibt es?

Wohin mit meinen IOTAs? Das ist die vermutlich wichtigste Frage überhaupt. Die gekauften IOTAs müssen sicher verwahrt werden. Natürlich kann man die IOTAs einfach bei der Krypto-Börse liegen lassen, jedoch ist das sehr riskant. Wird die Börse gehackt, ist das Guthaben weg. 2016 wurde z.B. die Krypto-Börse Bitfinex Opfer von Hackern. Die Hacker erbeuteten Bitcoins im Wert von 72 Millionen Euro. Die betroffenen Kunden wurden zwar entschädigt, einen Anspruch auf Schadensersatz gibt es jedoch nicht. Kryptogelder sollte man daher lieber in einer Offline-Wallet aufbewahren. Hardware-Wallets und Paperwallets sind die erste Wahl, wenn es darum geht, größere Geldbeträge sicher zu verwalten.
Hardware Wallet Icon
Hardware-Wallet
Sehr sicher**
Paper Wallet Icon
Paperwallet
Sehr sicher***
* Die Trinity Wallet (Desktop, Mobil) hatte zwei „Sicherheitsaudits" – von der Cyber Security Lab und von der accessec GmbH. Kompromittierte Computersysteme gefährden natürlich die Sicherheit.
** Hardware-Wallets bieten einige Sicherheitsaspekte und gelten als sehr sicher. Die IOTAs befinden sich auf einem externen Gerät (mit Zweifaktorautorisierung). Hundertprozentige Sicherheit gibt es nicht! Ein möglicher Hackerangriff könnte jederzeit eine Sicherheitslücke nutzen.
*** Sehr sicher, wenn ein paar Sicherheitstipps (sichere Lagerung usw.) beachtet werden.

Die IOTA Wallet ist eine Art Tresor, in dem Sie Ihre wertvollen IOTA-Bestände ablegen. Aus Sicherheitsgründen sollten Sie bei der Auswahl einer Wallet mit Bedacht vorgehen, da das dort gespeicherte Geld natürlich Betrüger anlockt. Laden Sie also kein beliebiges Wallet über den Link in der Suchmaschine herunter! Im Internet gibt es einige manipulierte IOTA-Wallets!

Desktop-Wallet

Eine Desktop-Wallet ist eine Software, die auf dem Computer installiert werden kann.

Die IOTA Trinity Desktop Wallet (Betaversion) wurde im August veröffentlicht.
Wichtig: Wo digitale Geld-Werte gehandelt werden, sind Betrüger nicht weit. Es gibt bereits zahlreiche Schädlingsprogramme, die es auf Wallets beziehungsweise deren Inhalte abgesehen haben. Daher ist es sehr wichtig, seinen Computer aktiv vor Malware zu schützen.

Mobil-Wallet

Mit Trinity Mobile (für Android und iOS) wird auch das Smartphone zur Wallet. Eine verbreitete Vorgehensweise ist, ein ausrangiertes Smartphone zum Wallet umzufunktionieren und sicher zu verwahren. Dagegen spricht im Grunde nichts. Wichtig ist nur, keine gerooteten Geräte zu verwenden, hier ist das Risiko von Angriffen zu hoch.

Weitere Informationen folgen in Kürze

Hardware-Wallet

Die professionelle Alternative sind Hardware-Wallets wie der Ledger Nano S. Vorteil: maximale Sicherheit, da der Private Key in der Hardware gespeichert ist und nach außen nicht aufscheint. Außerdem bieten sie effektivem Schutz vor beispielsweise Trojaner-Angriffen, da jede Transaktion auf einem Display angezeigt wird und per Hardwarebutton betätigt werden muss.

Die Konfiguration erfolgt per Browser. Hardware-Wallets sind die sicherste Variante der digitalen Brieftasche. Zum einen ist der Zugriff per PIN abgesichert, zum anderen unterstützen sie eine Zwei-Faktor-Authentifizierung (2FA), sodass jede Aktion durch die Eingabe eines zusätzlichen Codes verifiziert werden muss. Nachteil: Hardware-Wallets sind nicht billig. Der Ledger Nano S etwa kostet 70 Euro.

Aktuell unterstützt noch keine Hardware-Wallet IOTA. Die Ledger Nano S Hardware Wallet soll IOTA in Kürze unterstützen.

Paperwallet

Papier und digitale Währungen? Ja, diese Kombination verträgt sich zumindest im Zusammenhang mit IOTA. Paperwallets sind eine sichere Methode, den IOTA-Seed zu "speichern", ohne dabei Angriffen durch Dritte ausgesetzt zu sein. Der Vorteil von Paperwallets liegt auf der Hand und ist vor allem sicherheitstechnischer Natur: Ein Dokument, das zum Beispiel in Ihrer Schreibtischschublade liegt oder auch im Portmonee steckt, kann nicht über das Internet ausgelesen werden. Angreifer, die sich auf einem Gerät umschauen, werden dort nichts finden, da Sie Ihre Daten auf der Paperwallet lagern. Damit bietet die Paperwallet theoretisch ein fantastisches Maß an Sicherheit.

"Theoretisch" sagen wir, weil natürlich Papier einfach verlorengehen kann. Vielleicht werfen Sie die Wallet auch versehentlich in den Papierkorb. Ein gewisses Restrisiko bleibt daher immer bestehen, unabhängig von der jeweiligen Speichermethode des Seeds.

Was ist eine Paperwallet?
Eine Paperwallet lässt sich ganz einfach erstellen, mit der IOTA Desktop Wallet.

Eine Beispiel-Paperwallet:

IOTA Paperwallet

Paperwallet Sicherheitstipps

Papier kann verlorengehen, verbrennen, zerreißen und mehr. Da eventuell hohe Summen auf den abgedruckten Konten lagern, müssen Sie unbedingt für Sicherheit sorgen. Tipps sehen unter anderem wie folgt aus:

Aktuelle und Zukünftige Entwicklungen

Economic Clustering

Beim Bitcoin werden alle Transaktionen in einem Block geeint. Jeder Block darf maximal ein Megabyte umfassen. Alle 10 Minuten wird ein Block und die darin beinhaltenden Transaktionen bestätigt. Dieser Vorgang dauert mindestens 10 Minuten. Dies wurde im Bitcoin Source-Code so festgelegt. Dadurch entsteht ein so genannter Flaschenhals: Die Anzahl unbestätigter Transaktionen wächst immer weiter und es bildet sich ein Stau im Backlog.

IOTA hat keine Einschränkungen hinsichtlich der Containergröße und soll sogar von einem hohen Transaktionsvolumen profitieren. Somit bietet IOTA theoretisch eine unendliche Skalierbarkeit. Doch (wie auch bei Blockchains) bleiben Bandbreite, CPU, Arbeitsspeicher der Nodes weiterhin limitierende Faktoren. Um ein ein Konsens zu erzielen, müssen alle neuen Transaktionen über Tausende von Nodes auf der ganzen Welt validiert werden. Wie sie sich vielleicht vorstellen können, haben diese Nodes Einschränkungen in Bezug auf die Datenmenge, die sie verarbeiten und bedienen können (begrenzte Bandbreite usw.). Dadurch könnte irgendwann auch im IOTA-Netzwerk ein so genannter Flaschenhals entstehen.

Hier kommt das Economic Clustering (EC) ins Spiel. Economic Clustering (EC) wurde kürzlich in einem Blogbeitrag von Come-from-Beyond (Sergey lvancheglo) vorgeschlagen. Beim Economic Clustering werden nur Transaktionen von Benutzern/Maschinen verarbeitet, die sich physisch in der Nähe des Nodes (in sogenannten Clustern) befinden. Dadurch wird der Transaktionsverkehr lokal gehalten und nicht jede Node weltweit muss alle Transaktionen validieren.

Je nach Anzahl der Transaktionen können Cluster größer oder kleiner sein. Der Tangle, wie wir ihn heute kennen, würde eines von vielen Clustern sein. Weil es das erste ist, wird es als "Cluster 0" bezeichnet. Und es wird vermutlich immer das größte sein.

Flash channels

Layer-2-Lösungen (Bitcoins Lightning Network, Ethereums Raiden) wurden in den vergangenen Jahren zu einer beliebten Lösung, um Transaktionen in herkömmlichen Blockchains schneller versenden zu können und gleichzeitig die Transaktionskosten zu senken. IOTA hat mit den so genannten „Flash Channels“ eine ähnliche Lösung entwickelt. Flash ist ein Off-Tangle-Zahlungskanal, der sofortige Transaktionen mit einem enorm hohen Durchsatz ermöglicht.

ICT - IOTA controlled agent

IXI-Hub

Der IXI-Hub wurde im August veröffentlicht. Der IXI-Hub ermöglicht es Handelsplattformen, IOTA schnell und einfach in das eigene Handelssystem zu integrieren. Ohne IXI-Hub dauerte die Integration mehrere Monate und war mit aufwändigen Programmierarbeiten verbunden. Die Kommunikation des IXI-Hubs erfolgt über einen verschlüsselten gRPC-Kanal.

Der Quellcode des IXI-Hubs wurde auf GitHub veröffentlicht.

JINN

JINN-Labs ist die Hardware-Firma der IOTA Foundation. Gegründet wurde JINN-Labs von David Sønstebø und Sergey lvancheglo („Come-from-Beyond“) bereits vor IOTA.

Aufgrund der hohen Mobilität für Geräte im IoT (zum Beispiel Sensoren) besteht die besondere Herausforderung darin mit möglichst wenig Energie auszukommen. JINN ist ein Prozessor, der nicht mit dem binären System arbeitet, sondern mit dem ternären System. Ein ternäres System arbeitet nicht wie üblich mit 2 Zuständen (0 und 1), sondern mit 3 Zuständen (0, 1, -1). Der Vorteil: Ternäre Prozessoren verbrauchen deutlich weniger Energie als herkömmliche binäre Prozessoren.

Erstmals aufgetaucht ist JINN "im Zusammenhang mit IOTA" 2012, in einem Forum-Beitrag des Entwicklers Sergey Ivancheglo (Come-from-Beyond - kurz: CfB). Zu dieser Zeit arbeitete Sergey Ivancheglo an einem Projekt namens „Qubic“. Qubic sollte ohne Blockchain arbeiten, keine Zustandsübergänge speichern müssen und große Datenmengen übertragen können. Zudem sollte Qubic auf JINN-basierte IoT Geräte spezialisiert sein. Das ursprünglich geplante Qubic-Coin-Protokoll hatte jedoch einige schwer zu überwindende Probleme. Und so entstand das IOTA-Protokoll.

Anmerkung: Das ursprünglich geplante Qubic-Coin-Protokoll ist nicht zu verwechseln mit der Layer-2-Lösung Qubic.

Es gibt zahlreiche Spekulationen über das mysteriöse JINN-Projekt. JINN-Prozessoren sollen unter anderem verteiltes Rechnen ermöglichen (Fog-Computing, Netzwerkseitiger PoW?).

Offizielle Details sind so gut wie keine bekannt.

Weblink: The Origins of Jinn and IOTA (HelloIOTA).

Local Snapshots

In Bearbeitung

Masked Authenticated Messaging

Nodes können innerhalb des Tangle-Netzwerks eine verschlüsselte Verbindung aufbauen - per Masked Authenticated Messaging.

In Bearbeitung

Permanodes

In Bearbeitung

Qubic

Der Begriff Qubic ist eine Abkürzung für Quorum-Based Computations (Quorum-basierte Rechenpower). Qubic soll eine neue Schicht auf das Tangle-Protokoll legen. Es bietet Oracles, die Auslagerung von Rechenleistung und Smart Contracts (intelligente Verträge).

Ende 2018 möchte die IOTA Foundation eine funktionierende Alpha-Version fertig haben.

Oracles

Geräte im Internet der Dinge müssen auch mit Daten, die aus der realen Welt stammen, arbeiten können. Qubic soll über eine Orakelmaschine auf externe Daten zugreifen können. Die empfangenen Daten können als Bedingung für die Ausführung von Smart Contracts verwendet werden.

Einige Beispiele für reale Daten sind: Aufgrund des hohen Stellenwertes der Informationssicherheit ist das empfangen von Daten, außerhalb der Ausführungsumgebung, bei einer dezentralen Datenbank wie dem Tangle schwierig. Daher gibt es den so genannten “quorum consensus” Prozess: Nur wenn mehrere Teilnehmer (2/3 der Oracles) die gleichen Informationen bereitstellen, wird das Ergebnis angenommen. Für Oracles, denen vertraut wird, ist dieser Prozess nicht notwendig.

Auslagerung von Rechenleistung

IoT-Geräte müssen besondere Anforderungen erfüllen (klein, billig, energieeffizient). Daher verfügen sie meist über eine nur sehr geringe Rechenleistung. Mit Qubic können IoT-Geräte Rechenleistung auf leistungsfähigere Maschinen auslagern.

Low-Power-Geräte zum Beispiel sollen über mehrere Jahre hinweg - mit nur einer Batterie - betrieben werden können. Problematisch gestaltet sich die Stromversorgung, wenn intensive Berechnungen durchführt werden müssen. Dank Qubic können diese Geräte die Berechnungen an eine externe, leistungsfähigere Maschine auslagern. Die Verarbeitung erfolgt dezentral und sicher. Alle leerlaufenden Geräte zusammen bieten weit mehr Rechenleistung als große Datenzentren. Datenanalyse, Künstliche Intelligenz, Machine Learning, Klimamodellierung - all diese Dinge könnten tausendfach beschleunigt werden.

Damit User einen Anreiz bekommen, überschüssige Rechenleistung zur Verfügung zu stellen, werden sie dafür bezahlt. Das dürfte auch für Mining-Firmen interessant sein. Mit Qubic können sie Geräte monetarisieren, indem sie nützliche Berechnungen durchführen, anstatt sinnlose (und verschwenderische) kryptografische Rätsel zu lösen.

Smart Contracts

Smart Contracts sind Computerprotokolle, die Verträge innerhalb des Tangles überprüfen und Rechtssicherheit gewähren. Die Vorteile sind hier einerseits Sicherheit und andererseits wieder der Wegfall von Vermittlern. Denken Sie dazu an einen Hauskauf: Person A kauft von Person B ein Haus. Für gewöhnlich werden jetzt Anwälte und Notare hinzugezogen, dann gibt es noch Grundbucheinträge und vieles mehr. Das alles könnte wegfallen, indem man sich auf Smart Contracts verlässt, die auch automatisch durch Erreichen bestimmter Bedingungen in Kraft treten können. In diesem Fall wäre dies die Überweisung von Geld: Person A überweist Person B die notwendige Summe für den Hauskauf. Anschließend wird der Vertrag automatisch die notwendigen Einträge im Tangle vornehmen und das Haus auf Ihren Namen übertragen. Sie könnten ein Haus so einfach kaufen wie heute ein Paar Schuhe.

Auch im Softwarebereich wären Smart Contracts sehr hilfreich: Durch automatisierte Checks für Vertragseinhaltungen lässt sich etwa Software ausschalten, wenn der Kunde nicht den dafür monatlich fälligen Betrag überwiesen hat. In Anwendungsbereichen der echten Welt gibt es ebenfalls kaum Grenzen. Ein Ehepaar etwa könnte einen QR-Code mit dem Smartphone einscannen. Dieser Ehevertrag landet im Tangle und ist dann juristisch bindend.

Natürlich ist das bislang alles noch nicht wirklich im Alltag angekommen. Viele Dinge klingen noch nach Zukunftsmusik, da es entsprechende Instrumente, Strukturen, Datenbanken & Co. noch gar nicht gibt - ganz zu schweigen davon, dass mindestens 99 % der Menschen "da draußen" noch gar nicht wissen, was eine Blockchain ist oder dass sie überhaupt existiert. Dennoch bieten Smart Contracts viele spannende Anwendungsbereiche in der Zukunft. Manche sprechen daher vom programmierbarem Geld.

Ein Qubic-Beispiel in der realen Welt

Eine Verkehrsregelungszentrale möchte Staus auf der Autobahn verhindern. Dazu greift das Verkehrsleitsystem auf die integrierten Sensordaten der smarten Autos zurück. Kommen zwei Drittel der Autos (Oracles) zu dem Ergebnis, dass der Verkehr stockt, wird dieses Ergebnis als wahr angenommen und an den Tangle gesendet. Über einen Smart Contract kann das Verkehrsleitsystem nun die nachfolgenden Autos auf andere Autobahnen umleiten.

Und man könnte das Verkehrsleitsystem noch weiter ausbauen, indem man weitere Daten hinzuzieht: Diese Daten könnte man durch mathematische Verfahren in Hochleistungsrechnern (Auslagerung von Rechenleistung) in Echtzeit analysieren, um anschließend einen möglichen Stau zu prognostizieren. Die Möglichkeiten sind unendlich groß!

Sharding of the Coordinator

In Bearbeitung

Swarm Client

In Bearbeitung

Der IOTA Datenmarktplatz

IOTA Datenmarktplatz Spätestens seit Internet-Riesen wie Facebook und Google mit den Daten ihrer Nutzer Milliardengewinne generieren, sollte jedem klar sein, dass die im Internet freiwillig preisgegebenen Daten massenhaft gesammelt und gewinnbringend verkauft werden. Daten können vielfältig genutzt werden und gelten als das neue Öl. Der smarte Kühlschrank speichert unsere Ernährungsgewohnheiten, die smarte Waschmaschine dokumentiert unsere Waschgewohnheiten und das smarte Auto verrät sogar, wann man wohin gefahren ist ...

Die gespeicherte Datenmenge im Internet der Dinge soll laut Forschungsgruppe IDC bis 2025 auf unglaubliche 163 Zettabyte jährlich wachsen! Ein Zettabyte entspricht eine Milliarde Terabytes - eine unvorstellbar große Zahl! Laut der Marktforschungsorganisation Gartner soll bereits im Jahr 2020 jedes zehnte Unternehmen aus der Verwertung seiner Daten ein profitables Geschäft machen.

Der IOTA Datenmarktplatz soll es Firmen und privaten Nutzern ermöglichen, Daten zu kaufen und zu verkaufen. Zu den aktuellen Teilnehmern gehören zahlreiche namhaften Firmen, wie beispielsweise InnoEnergy, Microsoft, Philips, die Deutsch Telekom und Tele2. Über 80 namhafte Unternehmen und Institutionen beteiligen sich bereits am Datenmarktplatz.

Welche Partnerschaften hat IOTA?

Firmen wie Bosch, Fujitsu und Volkswagen arbeiten eng mit der IOTA-Stiftung zusammen. Fakt ist, dass diese Unternehmen mit Sicherheit nicht investieren würden, wenn sie von der IOTA-Technik nicht überzeugt wären. IOTA setzt sich aus mehr zusammen, als den vielen Kryptowährungen, die mehr Schneeballsystem als Währung sind.

Eine Übersicht einiger Partnerschaften, Mitgliedschaften & interessierten Unternehmen (inkl. Details) haben wir im Navigationsmenü unter IOTA Partner online gestellt.

IOTA Partner

Häufige Kritikpunkte an IOTA

Die IOTA-Technologie besitzt, wie andere Kryptowährungen auch, einige Kritikpunkte. In diesem Abschnitt werden die größten Kritikpunkte behandelt.

IOTA skaliert aktuell nicht so hoch

Dieser Kritikpunkt ist richtig. Die Aussage der Gründer lautet: Es können unendlich viele Transaktionen pro Sekunde transferiert werden. Allerdings kann dies nur dann funktionieren, wenn IOTA bekannter und beliebter ist. Das IOTA-Netzwerk wächst und skaliert dynamisch mit der Anzahl der Transaktionen. Denn je mehr Transaktionen (Txs) das System hat, desto effizienter und sicherer arbeitet der Tangle. Je mehr Txs ausgegeben werden, desto schneller wächst das kumulative Gewicht. Das kumulative Gewicht ergibt sich aus der Summe des Eigengewichts einer Transaktion + dem Gewicht aller bisherigen Transaktionen, die direkt oder indirekt durch diese Transaktion bestätigt wurden.

IOTA ist aktuell nicht dezentral

IOTA verwendet aktuell noch den so genannten Coordinator. Viele Leute sagen, IOTA sei durch den Coordinator zentralisiert. Rein technisch kann dieser nicht als zentrale Instanz angesehen werden. Der Coordinator bestätigt zwar die Transaktionen im noch jungen Netzwerk, aber er kann die Konsensregeln nicht brechen. Das ist in jedem Knoten so festgelegt. Der Coordinator kann also keine neuen Token erschaffen oder Bestehende einfach entwenden, da er von jedem anderen Knoten überwacht wird, und somit sein Einflussspektrum über das Netzwerk eingeschränkt ist.

Die Snapshots, um mit neuen Tangles beginnen zu können wird noch von IOTA selbst durchgeführt. Somit unterliegt dieses System einer kleinen Kontrolle und wird teilweise noch „zentral“ abgewickelt.

Sowohl der Coordinator als auch die zentral gesteuerten Snapshots sollen in Zukunft abgeschafft werden, so dass das IOTA-Netzwerk als absolut dezentral bezeichnet werden kann.

Warum sollte jemand, ohne monetären Anreiz, einen Fullnode betreiben?

  1. Große Firmen werden sicherlich Fullnode bereitstellen, wenn sie die Vorteile der IOTA-Technik nutzen wollen: keine Gebühren, Mikrozahlungen, Quantensicher, Offline Transaktionen, umweltschonend, dezentral.
  2. Man kann möglicherweise dafür sorgen, dass diverse Endanwendergeräte standardmäßig als Fullnode laufen. Ohne dass die Endnutzer etwas davon mitbekommen (Jinn?).
  3. Es wird immer freiwillige geben, die Fullnodes betreiben. Kennen Sie das Projekt Seti@home? SETI@home ist ein Projekt das sich mit der Suche nach außerirdische Signalen befasst. Neun Millionen Menschen stellen ihre PCs zur Datenauswertung zur Verfügung. Dabei ist die Teilnahme völlig freiwillig und wird nicht vergütet ... Im übrigen betreiben auch wir (IOTA-Wiki.com) mehrere IOTA-Nodes - freiwillig.

Die IOTA-Technologie verwendet das Ternärsystem

Wer mit digitalem Rechnen vertraut ist, kennt Nullen und Einsen. Nullen und Einsen sind nämlich die Bausteine der binären Computersprache. Aber niemand sagt, dass digitale Computer binär sein müssen. Was wäre, wenn wir ein Ternäres-System anstelle des Binären-Systems verwenden würden? Russische Innovatoren bauten bereits vor etwa 50 Jahren ein paar Dutzend ternäre Maschinen. Aber aus irgendeinem Grund hat sich das ternäre System in der Computerwelt nicht durchgesetzt.

Das Wort Ternär hat mit der Zahl drei zu tun, daher wird es auch „Dreiersystem“ genannt. Ternäre System bestehen also aus drei Elementen. In der Computer-Mathematik besteht das gewöhnliche Ternärsystem aus den Ziffern 0, 1 und 2. Das balancierte Ternärsystem aus den Ziffern 0, 1 und −1.

Das IOTA Qubic Team hat eine trinärbasierte-Programmiersprache entwickelt, um Qubic überall auf der Welt zu implementieren: Abra.
"Abra ist trinärbasiert, da trinäre Systeme erhebliche Energieeinsparungen ermöglichen, was für IoT-Geräte von entscheidender Bedeutung ist. Eine trinäre Ziffer, ein Trit, kann 1,58 Bit darstellen. Der Verdrahtungsaufwand für ein trinäres System kann somit auf etwa 64% eines äquivalenten binären Systems reduziert werden, was zu einer entsprechenden Energieeinsparung führt"
Quelle: https://qubic.iota.org/qubics
An dieser Stelle ein Zitat von Limo (tangleblog.com):
"Wenn es Come-from-Beyond und den Ingenieuren der IOTA Foundation gelingt, die Energieeinsparung von logischen Gattern und Verkabelung um 36% zu reduzieren, dann bringen sie die Industrie vermutlich in den nächsten Evolutionsschritt im Rückblick auf das Moore'sche Gesetz. Eines der größten Probleme in der Halbleiterindustrie ist die Reduzierung des Energieverbrauchs. Transistoren können umso kleiner und effizienter gestaltet werden, je weniger Energie sie verbrauchen. Dann können mehr Transistoren (was in der Regel mehr Berechnungen bedeutet) in einer CPU eingebaut werden. Diese Entwicklung folgte bis vor kurzem dem Moore'schen Gesetz. CFB hat dieses Gesetz geändert. Das bedeutet weniger Verdrahtung, weniger Strom, weniger Wärme, weniger Leistung, aber die gleiche Leistung durch Abra, die trinäre Logik und JINN. Das Moore'sche Gesetz wäre nicht mehr der relevante Indikator für den Transistorfortschritt.
Quelle: tangleblog.com
Das Internet der Dinge ist ideal für ternäre Systeme!

Warum hat sich das Ternäre-System nicht durchgesetzt? Wie so oft in der Geschichte hat sich nicht die beste Lösung durchgesetzt, sondern diejenige, die als erste bekannt war.

Weitere Informationen folgen in Kürze

IOTA wurde bereits gehackt

Das ist so nicht richtig. Im Januar 2018 haben Kriminelle die Unbedarftheit einiger IOTA-Nutzer ausgenutzt, um ihre Wallets leerzuräumen (rund 4 Millionen Dollar). Zurückzuführen war der Raubzug auf einen Phishing-Angriff. Die betroffenen Benutzer haben ihren IOTA-Seed über einen manipulierten Online-Seed-Generator generiert. Das IOTA-Netzwerk wurde beim Angriff nicht kompromittiert.

IOTA kann Aufgrund der Deflation niemals Erfolg als Währung haben

Bei IOTA handelt es sich um eine noch sehr junge Währung, die sich erst einmal etablieren muss. IOTA unterliegt täglicher Kursschwankungen. Alle Kryptowährungen haben bis jetzt nur den Wert als ein Spekulationsobjekt.

Der IOTA-Kurs ist abhängig vom Bitcoin-Kurs

Nach der Erschaffung des Bitcoins sind neben IOTA knapp 2000 weitere Kryptowährungen entstanden, die alle ihre ganz eigenen Eigenschaft haben - die sogenannten Altcoins. Aktuell sind alle Altcoins abhängig vom Bitcoin – steigt der Bitcoin-Kurs, steigen auch die Altcoins-Kurse. Sinkt der Bitcoin-Kurs, sinken auch die Altcoins-Kurse. Der Grund ist ganz einfach: Ein Großteil des Handelsvolumens wird über Tradingpairs mit Bitcoin erzeugt (z.B. Bitcoin -> IOTA). Kryptobörsen führen dies auf regulatorische Gründe zurück. In Zukunft werden immer mehr Börsen Fiatpairs (Euro -> IOTA) anbieten. Dann wird sich der IOTA-Kurs unabhängig entwickeln.

Wie kann man IOTA unterstützen?

Es gibt einige Dinge, die Sie tun können, um bei der Verbreitung und Verbesserung von IOTA zu helfen.

IOTA kaufen

Jeder, der wirtschaftlich dazu in der Lage ist, kann und darf IOTA kaufen. Spezielle Online-Exchanges ermöglichen den Erwerb von IOTA gegen BTC / ETH / Euro. Der Erfolg von IOTA hängt davon ab, ob große Unternehmen IOTA im noch jungen IoT-Markt einsetzen - IOTA ist daher besonders für langfristig orientierte Anleger (3 bis 10 Jahre) geeignet.

Tipp: Anfang 2019 möchte die Handelsplattform omoku.io den Kauf von IOTAs mit Fiat-Geld (Euro) ermöglichen. Der IOTA-Kauf über Omoku soll so einfach wie noch nie sein, mittels SEPA-Überweisung oder Sofortüberweisung / Klarna. Omoku gewährt hohe Sicherheits- und Datenschutzstandards. Registrierungen und Verifikationen sind aktuell bereits möglich.

Legen Sie los mit IOTA

Seien Sie das Netzwerk

Sie können das IOTA-Netzwerk unterstützen, indem Sie einen Full Node betreiben. Full Nodes sind Verifizierungsknoten im IOTA-Netzwerk. Desto mehr Full Nodes es gibt, desto schneller und sicherer ist das System.

Entwicklung

IOTA ist Open Source. Wenn Sie ein Entwickler sind, können Sie neue Dienste oder Programme bauen, die das IOTA-Netzwerk verwenden.

Organisationen

Gemeinnützige Organisationen wie das IOTA Evangelisten-Netzwerk (https://ien.io/) sind der Förderung von IOTA gewidmet. Sie können diesen Organisationen beitreten und an den Events, Diskussionen und Projekten teilnehmen.

Weitersagen

Treffen Sie die IOTA Community

Finden Sie interessante Menschen mit Bezug zu IOTA.

Kritische Beiträge über IOTA

Auch kritische Beiträge gehören dazu
  1. https://bitcoinblog.de/2017/12/20/iota-der-missverstandene-coin/

Einzelnachweise

  1. https://www.bosch-presse.de/pressportal/de/de/riesiges-wirtschaftspotenzial-im-internet-der-dinge-und-dienste-42492.html