01.Jun’21
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Während ein berühmter CEO vor kurzem zugab, dass er sich “andere Kryptowährungen ansieht, die <1% der Energie/Transaktion von Bitcoin verbrauchen”, luden Ingenieure bereits den X-CUBE-IOTA1 2.0 herunter, um die Vorteile des neuen IOTA 1.5 Chrysalis zu nutzen, der 600 Millionen Transaktionen für die gleiche Energiemenge wie eine Bitcoin-Transaktion durchführen kann. Das neue Software-Erweiterungspaket integriert die neueste iota.c-Middleware und bietet eine ST-Kryptographie-Bibliothek. Zusätzlich sind ein Projektbeispiel und eine vorkompilierte Binärdatei für das B-L4S5I-IOT01A Discovery Kit enthalten. Die Anwendung nimmt Temperatur- und Luftfeuchtigkeitswerte von den Sensoren des Boards und sendet sie an das IOTA-Netzwerk. Das Programm simuliert somit ein Produkt, das sich auf diesen Ledger für die Maschine-zu-Maschine-Kommunikation und mehr verlässt.
IOTA: Wie es anfing, wie es weitergeht
Die Vision
Anfang 2020 stellte The ST Blog die erste Version von X-CUBE-IOTA1 vor, die Entwicklern hilft, die Vorteile von IOTA zu nutzen. Die erste Open-Source-Distributed-Ledger-Technologie unterschied sich damals schon stark von Blockchain-Kryptowährungen, wie z. B. Bitcoin. Sie basierte auf einem gerichteten azyklischen Graphen (DAG) namens Tangle, versprach gebührenfreie Transaktionen und ein dezentrales Netzwerk. Eingebettete Systemingenieure übernahmen sie daher schnell, da ihre Datenstruktur im Gegensatz zu traditionellen Blockchain-Lösungen mit Mikrocontrollern kompatibel ist. In ähnlicher Weise investierten große Unternehmen in IOTA, da sein freundliches Geschäftsmodell ihre zukünftigen Bedürfnisse im Bereich der Maschine-zu-Maschine-Kommunikation bediente, indem es ein umfangreiches Netzwerk für IoT-Produkte bot.
Die Verwirklichung
Ein Jahr später ist IOTA 1.5 Chrysalis von hoher Symbolkraft, denn es legt den Grundstein für die vollständige Dezentralisierung. Bislang stützt sich das IOTA-Fundament auf den Koordinator, einer zentralen Node, welche Transaktionen bestätigt. Er stellte sicher, dass das Netzwerk funktionsfähig bleibt, indem er den Tangle vor Angriffen schützt, während die Entwickler am Protokoll weiterarbeiten, und er erfüllte seine Zwecke, indem er es der IOTA-Stiftung ermöglichte, bei Bedarf schnelle Maßnahmen zu ergreifen, um Nutzer vor Missständen zu schützen. Allerdings sagte die IOTA-Foundation immer, dass der Koordinator nur vorübergehend sei. Heute wissen wir, dass er mit IOTA 2.0, Spitzname Coordicide, verschwinden wird, und dass Chrysalis als Sprungbrett dient.
Der Wechsel von IOTA 1 zu IOTA 1.5 ist nicht trivial. Die Annahme von Chrysalis erfordert, dass Entwickler ihre Anwendungen überarbeiten und ihre Token migrieren. Es wird jedoch die Einführung von IOTA 2.0 viel reibungsloser machen. In der Tat bekommen die Entwickler viel Zeit, um sich mit diesem kritischen Übergang zu beschäftigen, und der Wechsel von Chrysalis zu Coordicide wird keine wesentlichen Änderungen beinhalten oder ein weiteres Refactoring erfordern. Die ganze Arbeit, die mit der Umstellung auf Chrysalis verbunden ist, wird sicherstellen, dass die Anwendungen die Vorteile von IOTA 2.0 voll ausschöpfen können. Zusätzlich bringt der neueste Code signifikante Verbesserungen mit sich. Lassen Sie uns daher untersuchen, warum IOTA 1.5 so eine große Sache ist und wie Ingenieure für eingebettete Systeme bereits jetzt davon profitieren können.
IOTA 1.5 Chrysalis: Warum der neue Code in X-CUBE-IOTA1 2.0 wichtig ist
Die neue Effizienz von IOTA
Wenn IOTA 1.5 Chrysalis wesentlich effizienter ist als die beliebtesten Kryptowährungen heute, dann liegt das zum Teil an der neuen Payload (dt. Nutzlast). In der Tat, jede Transaktion erfordert jetzt nur 275 Bytes im Vergleich zu etwa 3.500 Bytes zuvor. Die drastische Reduzierung kommt zum Teil von weniger Redundanzen und dem Fehlen von komplexen Transaktions-Bundles zu Gunsten von atomic transactions. Außerdem wurde in der neuen Version von einer trinären zu einer binären Darstellung gewechselt, was die Größenreduktion weiter erklärt. Die unmittelbarste Folge dieser Optimierung ist, dass die Validierung von Transaktionen nicht mehr Minuten, sondern nur noch Sekunden dauert. Und um die Geschwindigkeit des Netzwerks weiter zu verbessern, implementierte IOTA einen neuen Random Tip Selection Algorithmus. Einfach ausgedrückt wurde der Prozess zur Priorisierung, Auswahl und Bestätigung von nicht validierten Transaktionen einfacher und viel effizienter. Alles in allem benötigt jede Transaktion viel weniger Zeit und Energie, was die Gesamteffizienz deutlich steigert.
Das neue Gesicht von IOTA
Die IOTA Foundation hat auch daran gearbeitet, die allgemeine Sicherheit des Netzwerks zu verbessern. So führt Chrysalis einen White-Flag-Mechanismus ein, der Konflikte ignoriert, die durch Spamming im Netzwerk entstehen können. Das System sorgt so für ein hohes Maß an Performance und schreckt gleichzeitig Angreifer ab. Die IOTA-Kernbibliotheken wurden ebenfalls in Rust geschrieben, um mehr Sicherheit zu bieten, und eine neue C-Bibliothek wird die Leistung auf eingebetteten Systemen verbessern. Zusätzlich wird IOTA ein EdDSA (Edwards-curve Digital Signature Algorithm) Adressschema verwenden. Version 1.5 gibt damit das alte WOTS-Signatursystem zugunsten von etwas Standardisierterem, Sichererem und Zuverlässigerem auf. Kurz gesagt: Chrysalis macht das gesamte Netzwerk effizienter und robuster.
X-CUBE-IOTA1 2.0: Wie können Entwickler IOTA 1.5 Chrysalis schnell übernehmen?
Ressourcen zentralisieren
Viele Entwickler fragen, wie sie am effizientesten auf Chrysalis umsteigen und von dessen vielen Vorteilen profitieren können. IOTA ist berühmt für seine Dokumentation, und jedes Projekt wird seine ganz eigenen Herausforderungen haben. Dennoch werden die meisten, wenn nicht sogar alle Embedded-System-Ingenieure, die auf einer STM32-MCU arbeiten, eine Lösung suchen, die die IOTA 1.5-Innovationen zugänglich macht. Genau aus diesem Grund hat ST X-CUBE-IOTA1 2.0 herausgebracht. Das Erweiterungspaket enthält Middleware-Bibliotheken, Wi-Fi-Management, IOTA-Client-APIs und mehr. Damit ist es der schnellste Weg für Teams, einen Proof-of-Concept zu erstellen, der in der Lage ist, Testtransaktionen mit einem STM32-Mikrocontroller an den Tangle zu senden.
Das B-L4S5I-IOT01A Discovery-Kit
Erweiternde Funktionen
X-CUBE-IOTA1 2.0 enthält auch Funktionen, die den Ingenieuren helfen, ihre Time-to-Market zu verkürzen. Zum Beispiel enthält die neue Version eine Wi-Fi-Management-Middleware, während das vorherige Paket nur Ethernet nutzte. Außerdem wird ST weiter an seinem Erweiterungspaket arbeiten, um Ingenieuren das Schreiben von Mobilfunkanwendungen zu erleichtern. Wir bieten auch zwei kryptographische Bibliotheken an, eine von ST und eine namens Sodium. Erstere enthält sogar Schutzmaßnahmen gegen Seitenkanal-Attacken, um die Systeme vor physischen Hacks zu schützen. Zusätzlich werden wir ein Update veröffentlichen, das die Vorteile des auf dem B-L4S5I-IOT01 Board verfügbaren STSAFE-A110 nutzt.
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