Nectar - Auf dem Weg zur vollständigen Dezentralisierung mit IOTA 2.0

28.Mai'21

Übersetzung des IOTA Blogartikel



Ein Update darüber, wo wir stehen, um unser ultimatives Ziel der vollständigen Dezentralisierung zu erreichen

Der erfolgreiche Abschluss des Chrysalis-Upgrades im letzten Monat hat eine neue Ära für IOTA eingeläutet. Nach mehr als einem Jahr umfangreicher Entwicklung und dem erfolgreichen Einsatz des neuen Netzwerks ist die Foundation zusammen mit ihrem Ökosystem zuversichtlich, dass die aktuelle Version von IOTA, die im Mainnet in Produktion läuft, eines der besten Basisprotokolle der Branche ist. Nichts wurde unangetastet gelassen. Der gesamte Software-Stack, einschließlich der beiden Node-Implementierungen (geschrieben in Go und Rust), alle Client-Bibliotheken und die Wallet wurden von Grund auf neu erstellt, um das Ausmaß der Änderungen zu reflektieren, die mit diesem neuen Upgrade eingeführt wurden.

Nur wenige Projekte können von sich behaupten, eine völlig neue Protokollarchitektur erfolgreich neu erfunden und entwickelt zu haben. Es ist eine immens komplexe Aufgabe, ein neues Netzwerk mit einer Überholung des Software-Stacks, bestehend aus Tools, Bibliotheken, Integrationen von Drittanbietern und sogar einer neuen Wallet, zu implementieren und zu starten. Darüber hinaus erforderte das Upgrade, dass wir eine sichere Brücke einrichten, um Vermögenswerte aus dem vorherigen (jetzt veralteten) IOTA-Netzwerk in das Chrysalis-Netzwerk auf eine vertrauenswürdige und dezentrale Weise zu übertragen. Bisher wurden IOTA-Token im Wert von fast 2 Milliarden Dollar durch unsere dezentrale Asset-Brücke zwischen den Netzwerken transferiert, geführt durch einen intuitiven und vollautomatischen Prozess innerhalb der Firefly-Wallet.

Betrachtet man alle angewandten Änderungen, ist IOTA heute ein komplett neues Projekt:

  • Ein neues Signaturschema mit wiederverwendbaren Adressen (EdDSA) und schnellerem, sichererem Hashing
  • Atomic Transactions, die die Transaktionsgröße von 1,7kb auf weniger als 100 Bytes reduziert haben
  • Umstellung auf UTXO, um die Programmierbarkeit und das Skripting von Transaktionen zu ermöglichen - und um das Netzwerk auf die spätere Einführung von digitalen Assets im IOTA Mainnet vorzubereiten
  • Optimierung, wo immer möglich, einschließlich des Tipp-Auswahl-Algorithmus, der zu Bestätigungszeiten von weniger als 10 Sekunden führt
  • Und vieles mehr

All diese Verbesserungen, die mit dem Chrysalis-Upgrade eingeführt wurden, haben IOTA zu einem hoch performanten und einfach zu bedienenden DLT-Protokoll gemacht - mit einem minimalen Energie-Fußabdruck und ohne Transaktionsgebühren. Das Upgrade bietet unserem Ökosystem ein leistungsfähiges Set an Werkzeugen zum Aufbau von dApps und IOTA-basierten Geschäftsmodellen und bildet eine starke Grundlage, um neue Ökosysteme, Anwendungsfälle und Möglichkeiten zu erforschen.

Einer der wichtigsten - und weniger offensichtlichen - Gründe, warum das Chrysalis-Upgrade so entscheidend war, ist, dass es dem IOTA-Ökosystem einen reibungsloseren Übergang zu unserem ultimativen Ziel bietet: dem Start des vollständig dezentralen IOTA-Netzwerks - IOTA 2.0.

Seit den Anfängen des Projekts war es immer unsere Absicht, IOTA vollständig zu dezentralisieren und ein distributed ledger-Protokoll einzusetzen, das skalieren kann, um die Mainstream-Adoption zu unterstützen. Jetzt, wo das Chrysalis-Upgrade abgeschlossen ist, können wir einen genaueren Blick auf den Weg werfen, der vor uns liegt, um unser Ziel der vollständigen Dezentralisierung und der Entfernung des Koordinators zu erreichen.



Mit Pragmatismus zur optimalsten Lösung

IOTA begann mit der Idee, dass gerichtete azyklische Graphen (Directed Acyclic Graphs, DAGs) besser sind als traditionelle Blockchain-Architekturen und dass ein DAG (in unserem Fall das Tangle) bekannte Einschränkungen von Blockchain-Technologien wie Netzwerküberlastung, Skalierbarkeit, Transaktionsgebühren, Miner und die übermäßige Verschwendung von Energie überwinden kann. IOTA wurde geboren, um Blockchain komplett neu zu denken und eine Mainstream-Adoption zu erreichen. Anstatt einfach die Bitcoin-Blockchain zu forken und ein paar Parameter zu ändern, waren wir überzeugt, dass IOTA die ultimative Distributed-Ledger-Technologie sein würde und dass es unsere Zeit, Mühe und Hingabe wert war, diese Technologie auf den Markt zu bringen.

Das IOTA-Projekt wurde mit pragmatischen Prinzipien und einem Fokus auf schnelle Entwicklung und Iteration gegründet, um eine (eventuell) optimierte und bewährte Lösung zu erreichen. Heutzutage hat jedes Blockchain-Projekt immer noch erhebliche Mängel, die gelöst werden müssen, bevor eine echte Mainstream-Adoption erreicht werden kann. Viele dieser Probleme sind tief in der zugrunde liegenden Blockchain-Architektur verankert, was bedeutet, dass sie für immer im Kernprotokoll verbleiben werden. Das ist der Grund, warum viele neue, innovative Lösungen auf Layer 2 geschoben werden, um die Skalierbarkeits- und Gebührenbeschränkungen auf Layer 1 zu überwinden.

Dieser pragmatische Ansatz war der Grund, warum wir uns entschieden haben, das IOTA-Netzwerk zunächst mit einem Koordinator (einer speziellen Node im Netzwerk, der es vor Angriffen schützt und bei der Bestätigung von Transaktionen hilft) zu starten. Diese Stützräder waren entscheidend für den Start des Projekts und ermöglichten es uns, das Tangle-Konzept und die vollständige Dezentralisierung des IOTA-Netzwerks weiterzuentwickeln. Während sich andere Netzwerke allmählich in Richtung Zentralisierung bewegen (Mining-Oligopole und Stake-Pools), bewegt sich IOTA in Richtung seiner vollständigen Dezentralisierung, wobei jede Node im Netzwerk direkt zum Konsens und zur Sicherheit von IOTA beiträgt.

Mit dem Start des Chrysalis-Upgrades ist die letzte verbleibende große Verbesserung von IOTA die Beseitigung des Koordinators. Die Entfernung des Koordinators wird IOTA zu einem der dezentralsten, sichersten und am besten skalierbaren Distributed Ledger machen - und das auch noch völlig gebührenfrei.

Diese Lösung ist IOTA 2.0, entwickelt in über 4 Jahren Forschung, enger Zusammenarbeit mit führenden Universitäten und Experten, Dutzenden von begutachteten Forschungsarbeiten und monatelanger Entwicklung und Tests zusammen mit unserer Community.



Der Weg zu IOTA 2.0 (und Coordicide)

Die aufregendste, aber auch die schwierigste Phase beim Aufbau von IOTA 2.0 ist der Übergang von der Forschung zur Entwicklung. Es ist eine herausfordernde Aufgabe, eine bahnbrechende neue DLT-Lösung in Code zu implementieren und die verschiedenen Komponenten zusammenzufügen, um ein funktionierendes und sicheres Konsensnetzwerk aufzubauen. Um diese Lücke zu schließen, hat unser Team den GoShimmer-Node geschaffen, eine forschungsgetriebene Implementierung von IOTA 2.0, um die Forschungskonzepte zu validieren und der Community zu ermöglichen, an der Entwicklung von IOTA 2.0 teilzunehmen.



Vor fast einem Jahr haben wir offiziell das Pollen-Netzwerk in Betrieb genommen, die erste von drei Phasen, die uns in Richtung Coordicide bringen sollte. Unser damaliger Blog-Post erklärte, wie wir die Entfernung des Koordinators in drei Phasen erreichen würden: Pollen, Nectar und schließlich Honey. Das Pollen-Netzwerk hat sich als großer Erfolg bei der Validierung, Analyse und Verbesserung der IOTA 2.0-Lösung erwiesen. Wir haben jedoch erkannt, dass wir mit unserer Namensgebung möglicherweise unnötige Probleme geschaffen haben und fälschlicherweise die Erwartung geweckt haben, dass der Weg zu IOTA 2.0 ein klar umrissener dreistufiger Prozess ist.

Auch wenn Pollen, Nectar und Honey großartige Produktnamen sind, haben wir gelernt, dass einfach zu verstehende Namen den Entwicklungszyklus, bestehend aus kontinuierlicher Validierung, Bereitstellung, Testen und Roll-Out, besser widerspiegeln. Mit diesem Gedanken im Hinterkopf werden wir unsere Terminologie weiter vereinfachen, auch für zukünftige Software-Releases.

Die kommende Netzwerkversion wird den Namen IOTA 2.0 DevNet (Entwicklungsnetzwerk) tragen. Dieses Netzwerk wird als klarer Beweis für die Krypto-Community dienen, dass eine vollständig dezentralisierte Version von IOTA möglich ist, und dass sie den bestehenden Blockchain-Technologien überlegen ist. Obwohl es auf einem Forschungsprototypen basiert, wird das IOTA 2.0 DevNet das erste voll funktionsfähige Netzwerk sein, das die wichtigsten Komponenten von IOTA 2.0 enthält:



Das Team wird daran arbeiten, dem Netzwerk nach dem offiziellen Start schrittweise weitere Funktionen hinzuzufügen:

  • Reorg, wenn die lokale Wahrnehmung einer Node von der Mehrheit von cMana abweicht
  • Abstimmung über timestamps (dt. Zeitstempel)
  • Rate Controll (d.h. adaptivePoW) und lokale Snapshots
  • dRNG-Komitee-Auswahl basierend auf Consensus Mana


Wie der Name des Netzwerks vermuten lässt, soll es in erster Linie als Entwicklungsnetzwerk dienen. Dies wird unserem Team helfen, schneller zu iterieren und zu entwickeln, eine optimierte Version des Protokolls zu bauen, aber auch unserem Ökosystem zu ermöglichen, dApps mit Funktionen zu entwickeln, die noch nicht auf dem IOTA Mainnet vorhanden sind (einschließlich Digital Assets, NFTs und Smart Contracts).

Neu an der IOTA 2.0 DevNet-Version ist auch, dass die Assets im Netzwerk zum ersten Mal persistent sein werden. Das bedeutet, dass der Ledger-Status und die Token-Salden auch nach Netzwerk-Upgrades erhalten bleiben (Disclaimer: dies ist immer noch ein Testnetz, daher gibt es keine absoluten Garantien). Das IOTA 2.0 DevNet in einem Zustand zu haben, der nahe an der finalen Version von IOTA 2.0 liegt, gibt unserem Ökosystem die Möglichkeit, schon jetzt vor dem offiziellen Upgrade des Mainnets mit dem Experimentieren und entwickeln auf IOTA 2.0 zu beginnen. Unser Ziel ist es, den Übergang zu IOTA 2.0 so fließend wie möglich zu gestalten und mit dem Start des IOTA 2.0 DevNet bereits mit dem Aufbau des Ökosystems zu beginnen, einschließlich neuer dApps, Mana-Marktplätze und Wallet-Integrationen. Unnötig zu sagen, dass wir aufgeregt sind zu sehen, was unsere Community auf dem neuen Netzwerk aufbauen wird.

Nach dem Start des IOTA 2.0 DevNet wird unser Team weiter an weiteren Optimierungen und Verbesserungen des Protokolls und seiner Implementierung arbeiten. Außerdem werden wir damit beginnen, die Komponenten von GoShimmer in produktionsreife Software in Go und Rust zu reimplementieren (so wie wir es für Chrysalis in z.B. Hornet, Bee und Firefly getan haben). Dies ist ein wichtiger Schritt auf dem Weg zum vollständig incentivierten Testnetz und der Abschaffung des Koordinators im IOTA-Mainnet.

Das incentivierte Testnetz soll sowohl die Annahme von IOTA 2.0 als auch die erfolgreiche Beseitigung des Koordinators beschleunigen. Die Kombination der Teilnahme am öffentlichen Netzwerk mit bestimmten Anreizen wird dabei helfen, die Fehlerbeseitigung zu beschleunigen und die IOTA 2.0-Lösung im Gefecht zu testen. Nachdem wir die verschiedenen Optionen zur Schaffung des incentivierten Testnetzes sorgfältig geprüft haben, hat sich unser Team für einen alternativen Ansatz entschieden, um den Start von IOTA 2.0 zu beschleunigen. Wir sind gerade dabei, diesen Plan vorzubereiten und werden ihn mit der Community teilen, sobald er fertig ist.

Die IOTA Foundation kann es kaum erwarten, in diese nächste Phase auf unserem Weg zur vollständigen Dezentralisierung einzutreten. Das IOTA 2.0 DevNet wird unsere Community befähigen, schon heute mit dem Aufbau der Zukunft von dApps zu beginnen und unseren Kritikern den unbestreitbaren Beweis zu liefern, dass IOTA 2.0 ein unaufhaltsamer Zug ist, der den Bahnhof bereits verlassen hat.