Coordicide - Der Weg in die Zukunft

Übersetzung des IF Blogartikels vom 22. Jul. 2019.

Mit Hilfe unserer engagierten Community- und Industriepartner, die sich für die Umsetzung in der Praxis einsetzen, hat das IOTA-Projekt in den letzten drei Jahren einen langen Weg zurückgelegt. Während der Koordinator bisher ein wesentlicher Bestandteil der Netzwerksicherung war, wird er oft als "Stützrad für das Netzwerk, welches noch in den Kinderschuhen steckt" bezeichnet. Wir haben hart daran gearbeitet, zu verstehen, wie man dieses Stützrad sicher entfernen kann.

Wir haben kürzlich unseren Coordicide Entwurf veröffentlicht, der die bisherigen Fortschritte und die noch zu bewältigenden Herausforderungen beschreibt. Die Lösung dieser Probleme ist jedoch nur der erste Schritt, die Lösungen müssen noch implementiert, getestet und schließlich eigesetzt werden, um das IOTA-Netzwerk in der realen Welt zu unterstützen. Die Entfernung des Koordinators ist die oberste Priorität für die Forschungs- und Entwicklungsteams der IOTA-Foundation. Das Coordicide-Projekt ist eine Gemeinschaftsarbeit zwischen den Teams Forschung und Technik, des Weiteren begrüßen wir auch diejenigen in der IOTA-Community, die sich engagieren möchten.

 

 

Detailliert sieht die Strategie wie folgt aus:

Diese Strategie kann in zwei verschiedenen Phasen unterteilt werden: der Forschungs- und Implementierungsphase und der Testnet-Phase. Das Endziel ist dann der Übergang zum Mainnet, bei dem der aktuelle Zustand des Ledgers in das neue Netzwerk übertragen wird.

 

 

Phase 1. Forschung und Implementierung

In dieser Phase haben wir drei konkrete Ziele:

  1. Lösen der offenen Forschungsfragen rund um jedes Coordicide Modul
  2. Schreiben einer umfassenden technischen Spezifikation, die sowohl von der IOTA Foundation als auch von allen anderen, die einen IOTA-kompatiblen Nodes implementieren möchten, verwendet werden kann.
  3. Implementierung der Spezifikation als zukünftige Referenz-Node-Software der IOTA Foundation; der Arbeitstitel dieser Node-Software lautet vorerst "Bee".

Da jedes Modul vollständig entwickelt ist, wird parallel mit der Arbeit an der Spezifikation und Implementierung begonnen. Durch diese Strategie wird die Referenz-Node-Software idealerweise ohne große Verzögerung nach der Lösung der letzten Forschungsfragen verfügbar sein.

Coordicide Prototyp: Go-Shimmer

Als weiteren Geschwindigkeitsschub für die Produktions-Node-Software arbeiten wir auch an einem schnellen Prototyp namens "Go-Shimmer", der den Konsensalgorithmus und einige der anderen Coordicide Module testen soll. Dies wird es uns ermöglichen, ein vereinfachtes "Alpha Net" für Entwicklung, Feedback und einen einfachen Sicherheits-Check gegen unsere Coordicide-Implementierung durchzuführen, ohne vorher die Spezifikation zu formalisieren oder produktionsreifen Code zu schreiben.

In der Zwischenzeit haben die Vorarbeiten an Bee bereits begonnen. Die modulare, Plug-in-basierte Architektur wird definiert und viele Module sind bereits bekannt oder haben keine wesentlichen offenen Forschungsfragen.

Diese Module beinhalten:

  • Ternary
  • Hash function
  • Networking
  • Gossip Protokoll (Klatsch und Tratsch)
  • Transaction layout
  • Tangle graph structure
  • Ledger state & balance calculator
  • Generic HTTP API
  • Client API built on HTTP API
  • Local snapshots

Die weitere Erforschung der restlichen Module ist in vollem Gange. Dazu gehören vor allem die auf der Coordicide Website aufgeführten, nämlich:

  • Shimmer (consensus algorithm)
  • Mana (Sybil protection)
  • Auto-peering
  • Tip selection
  • Node identifiers
  • Rate control
  • Timestamps
  • Node bootstrapping & syncing

Zusätzlich zu diesen Coordicide Node spezifischen Modulen werden viele bestehende Projekte wie die Client-Bibliotheken und der IOTA Hub mit der Definition der neuen Spezifikation aktualisiert. Die Research & Engineering-Teams der Foundation arbeiten eng zusammen, um diese Ziele zu erreichen und wir laden Mitglieder aus allen Bereichen - Einzelpersonen, Unternehmen, Akademiker oder andere interessierte Parteien - ein, sich dort zu engagieren, wo Sie können.

 

 

Phase 2. Start des Coordicide Netzwerk, Testnet.

Im Gegensatz zum schnellen Prototyp (Go-Shimmer) ist das Coordicide Testnet der erste Release-Kandidat für das Koordinator freie Netzwerk. Das schwierigste Hindernis, welches in dieser Phase zu überwinden ist, ist die Beantwortung der Frage: "Wann sind wir (die IOTA Foundation und die IOTA-Community) zuversichtlich genug, die kompletten Werte des derzeitigen IOTA-Netzwerks an die neue Node-Software zu übergeben?"

Neue Projekte, die von Grund auf neu beginnen, müssen sich um diese Frage nicht so sehr kümmern, da der Geldbetrag im Vergleich dazu sehr gering sein kann. Für IOTA ist es jedoch unerlässlich, dass das Testnet das zukünftige reale Netzwerk so nah wie möglich nachahmt, einschließlich:

  • Genügend ehrliche Akteure, um die erforderlichen Sicherheitsannahmen zu erfüllen und
  • Genügend hochqualifizierte böswillige Akteure und Sicherheitsexperten, die ihr Bestes tun, um alle Schwachstellen zu finden.

 

In jedem Kryptowährungsnetzwerk wird der eigentliche Test der Sicherheit und Widerstandsfähigkeit im Laufe der Zeit durchgeführt, wenn das Netzwerk wächst und weitere Benutzer anzieht (sowohl ehrliche als auch böswillige) und einen starken wirtschaftlichen Anreiz für beide Arten von Benutzern bietet.

Da Token in einem Testnet in der Regel keinen echten Dollar-Wert haben, brauchen wir daher alternative Lösungen, um diese Art der Nutzung zu fördern. Wir planen derzeit zwei Bugbounty-Programme, die parallel laufen werden:

  1. Ein Standard-Bug-Bounty-Programm, um Fehler oder Bugs im Code oder im laufenden Netzwerk zu finden.
  2. Ein "integriertes" Bug-Bounty-Programm, bei dem wir Testnet-Token einfügen, die 1:1 mit Mainnet-IOTA-Token einlösbar sind, falls ein bösartiger Akteur sie auf eine von ihm kontrollierte Adresse verschieben kann.

Beide Bug-Bounty-Programme werden abgestuft, beginnend mit einem relativ kleinen Wert und einer Erhöhung der Prämie im Laufe der Zeit. Zunächst wird die IOTA Foundation diese Bounties bereitstellen, aber wir können einen Bounty-Pool einrichten, in dem die Community-Mitglieder ihre eigenen (echten) IOTA-Token gegen Testnet-Token "einsetzen" können. Dies bietet einen ausgezeichneten Mechanismus für Personen, die dem neuen System bereits vertrauen, sie können dies beweisen, indem sie (effektiv) ihre eigenen Token auf das Testnet übertragen, bevor das gesamte Ledger kopiert wird. Dies ist ein weiterer Bereich, in dem wir die Hilfe der IOTA-Community sehr begrüßen - um zusammenzuarbeiten und sicherzustellen, dass wir dieses Netzwerk den bestmöglichen und gründlichsten Eindringungstest unterziehen.

 

 

Phase 3. Mainnet Übergang

Der letzte Schritt besteht darin, die Ledger Guthaben aus dem bestehenden Netzwerk in das neue Netzwerk zu übertragen, welches dann zum neuen, Koordinator freien Mainnet wird.

Sobald die Community sich einig ist, dass das Testnet stabil ist und dass IOTA Mainnet vollständig unterstützt, können wir den genauen Zeitpunkt der Umstellung festlegen, welcher per Snapshot durchgeführt wird. Dies ist die letzte Phase, in der die Börsen und alle anderen Netzteilnehmer ihre Applikationen auf das Upgrade vorbereiten sollten.

Planung der Veränderung

Wir planen, die Abwärtskompatibilität für Benutzer von Bibliotheken und Software, die von der IOTA Foundation unterstützt werden, so weit wie möglich zu erhalten. Dazu gehören die Trinity-Wallet, Client-Bibliotheken, IOTA Hub und vieles mehr.

Da wir davon ausgehen, dass sich die Hash-Funktion und das Signaturschema und damit die Wallet-Adressen während dieses Upgrades ändern werden, wird die Trinity-Wallet einen vollständig automatisierten Übergangsprozess beinhalten. Benutzer, die ihre Wallet zum ersten Mal nach dem Netzwerkwechsel öffnen, werden feststellen, dass ihre Gelder an eine neue Adresse verschoben werden. Gelder, die an alten Adressen eingehen, werden ebenfalls automatisch an eine neue Adresse gesendet.

Darüber hinaus bleiben historische Daten, die bereits in das Tangle geschrieben wurden, über Permanodes verfügbar. Diese ermöglichen die Abfrage nach historischen Transaktionen, unabhängig von Snapshots oder anderen Protokolländerungen.

Und natürlich ist es wichtig zu erwähnen: Die Arbeit zur Verbesserung der aktuellen Node-Software - IRI - ist eine ständige Verbesserung und wird vom Coordicide-Projekt nicht betroffen sein. Aktuelle IOTA-Anwender können mit laufenden Fortschritten und Netzwerkverbesserungen rechnen, noch bevor Coordicide abgeschlossen ist.

Wie du sehen kannst, haben wir unsere Arbeit vor uns. Wir hoffen, dass dieser Beitrag etwas Licht in unsere Pläne für Coordicide bringt, und wir hoffen, Sie auf Discord oder Github zu sehen, um zu helfen, dies zu erreichen!