In diesem Communitybeitrag gibt Marius seine Meinung über IOTA Coordicide und den Konsensus-Algorithmus Shimmer preis. Hierbei handelt es sich um einen Gastbeitrag aus der CryptoMonday Community. CryptoMonday übernimmt keine Haftung für die getroffenen Aussagen in dem Artikel.
Wie ist deine Einschätzung zu IOTAs neuem Konsensalgorithmus Shimmer?
Es sieht wirklich so aus, als ob IOTA den DLT-Konsensus von hinten bis vorne revolutioniert hat. Der neue Konsensus ähnelt einem Clustering-Algorithmus, der nur bei widersprüchlichen Transaktionen zum Einsatz kommt. In Konflikt stehende Transaktionen sind Transaktionen, die nicht schnell zu einem Konsens führen. Das heißt, ihr Konsens liegt zum Beispiel unter 90% oder 80%.
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Im Vergleich zu IOTA verwendet Bitcoin zum Beispiel die gesamte Hash-Leistung von Proof of Work, um ALLE Transaktionen zu JEDER Zeit abzusichern und Double-Spends zu vermeiden, obwohl Double-Spends äußerst selten sind und in Bitcoin in den letzten 10 Jahren möglicherweise noch nie vorgekommen sind.
Es ist also bei Bitcoin so, als würde man ein riesiges, uneinnehmbares Schutzschild um seine wohlhabende Stadt gegen Eindringlinge errichten, das ständig in Betrieb sein muss und viel Energie verbraucht, obwohl in den letzten 10 Jahren nicht einmal ein einziger Eindringling versucht hat, einzudringen. Das heisst, dass der ganze Proof-of-Work der letzten 10 Jahre theoretisch “umsonst” war.
Ohne das Schild gäbe es natürlich mögliche Eindringlinge, sodass das Schild gebraucht wird, jedoch ist es auch unnötig überall den Schild auf maximaler Energie am laufen zu halten. Das ist bei Shimmer nicht der Fall, dort kommt Proof-of-Work nur zum Einsatz, wenn tatsächlich Konflikte auftreten und er springt sofort in Aktion wenn das der Fall ist.
Deswegen muss der Schild nicht die ganze Zeit, konstant aktiv sein, wenn sowieso keine Eindringlinge eindringen wollen. Jedoch ist das genau das, was Bitcoin macht. Alle Schilde sind immer auf maximaler Leistung.
IOTA Coordicide und Shimmer benötigen 99,9% weniger Energie
Was IOTA gebaut hat, ist ein Schild, das standardmäßig ausgeschaltet ist aber sofort hochgeht, wenn es so aussieht, als ob es einen Eindringling geben könnte. Das Schild geht aber nur vor dem Eindringling hoch. Da diese Einbrüche (Double Spends) nur bei 0,00001% aller Transaktionen auftreten, wird 99,99999% weniger Energie benötigt.
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IOTA Coordicide und Shimmer an einem lebenden Beispiel
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Der Shimmer-Algorithmus kann auch mit Bienenpopulationen verglichen werden, die als Netzwerk von Bienen kommunizieren. Wenn eine Biene ihren Kollegen mitteilt, dass sie ein großes Blumenfeld gefunden hat, werden ihre engsten Kollegen prüfen, ob die erste Biene Recht hat. Wenn jedoch weniger als 8 von 10 Bienen dem zustimmen, dass es ein großes Blumenfeld gibt, werden ihre Kollegen in diesem Fall erneut eine Doppel- oder Dreifachprüfung durchführen.
Wenn auch diese dann auch zu einem eindeutigen Konsensus kommen können, wird das Blumenfeld als unbrauchbar eingestuft und die erste Biene wird für die Verbreitung schlechter Informationen bestraft, indem sie in Zukunft weniger glaubwürdig wird.
Im Gegenzug wird die Glaubwürdigkeit der guten Bienen, die auf der Seite des Konsenses standen, erhöht, und für alle künftigen Transaktionen oder Anblicke von Blumenfeldern können sich nur Bienen mit ähnlichem Ruf gegenseitig um Konsens bitten.
IOTA und die MANA-basierte Reputation
Im IOTA Netzwerk ist dieser Rang die Anzahl von Mana, d.h. umso mehr eine Node ehrliche Arbeit leistet umso mehr Mana bekommt sie. Wenn sie jedoch Transaktionen als ehrlich bewertet obwohl es eine betrügerische Transaktion ist, wird sie bestraft. Deswegen muss ein Attacker sehr viele Nodes haben, die sehr lange ehrliche Arbeit leisten, bis sie betrügerische Transaktionen im Netzwerk verbreiten können.
Die Wahl der Nachbarn ist auch zufällig, deswegen müsste ein Attacker 99% des Manas und 99% der Nodes im ganzen IOTA-Tangle besitzen um eine betrügerische Transaktion vom ganzen Netzwerk mit nur 1% Konflikt verifizieren zu lassen.
So sieht der Algorithmus in der Praxis aus. Es funktioniert wie ein Immunsystem oder eine Herdenimmunität, ein lebender Organismus.
Die Art und Weise, wie dies ausgeführt wurde, sieht ebenfalls sehr elegant und effizient aus, da nur Meinungsänderungen von Nodes über das Netzwerk gesendet werden und nicht die Meinungen selbst, das macht das ganze noch einmal um ein 10-faches effizienter.
Hier ist die Beschreibung von IOTA:
- Um die Menge der ausgetauschten Daten zu komprimieren, wird nur die Differenz zwischen aufeinanderfolgenden „Heartbeats“ gesendet, d.h. dass nur die Transaktions-Hashes, deren Status auf „Gefällt mir“ geändert wurde.
- Ein Knoten signiert seine Heartbeat-Nachrichten und Meinungen, um die Authentizität zu gewährleisten.
- Das IOTA-Team forscht derzeit an einer ähnlichen Methode, bei der nicht die Knoten ausgewählt werden, sondern nur zufällige Knoten im Netzwerk. Dieser Ansatz wird als probabilistischer Konsens anstatt Zellkonsens bezeichnet und ist sicherer, aber meiner Meinung nach auch zeit- und ressourcenintensiver.
- In regelmäßigen Abständen sendet jeder Knoten einen „Heartbeat“ – Nachricht an seine Nachbarn. Diese beinhaltet seine aktuelle Meinung und den Grund, warum es zu dieser Meinung gekommen ist, d.h. die Meinung seiner Nachbarn in der vorherigen Runde.
Hast du es schon gelesen? Das Team der Nash-Plattform (NEX) hat bekannt gegeben, dass die dezentrale Exchange (DEX) am 23 August startet. Zudem werden unter allen Teilnehmen 100.000$ in Bitcoin und 46.000 Nash Exchange Token (NEX) verlost. Nimm jetzt an dem Gewinnspiel teil.
IOTA belohnt Ehrlichkeit im Netzwerk
Eine Zusammenfassung des Konsensus-Algorithmus gibt es hier zum Nachlesen The Coordicide. und hier wurde auch hier umfangreich diskutiert.
Dies ist mein Zusammenfassung des neuen IOTA-Konsensusalgorithmus. Einen Prototypen zu Shimmer gibt es schon, das heißt wir können wahrscheinlich in den nächsten Monaten das erste Testnet zu Shimmer erwarten.
Auch 2 Monate nach Veröffentlichung des Coordicide-Papers konnten noch keinerlei Schwächen aufgedeckt werden. Nun bleibt es abzuwarten wie die ersten Tests auf dem Testnet ausfallen.
So sollte DLT aussehen, das ist die Essenz der Blockchain. Elegant, schnell, skalierbar und sicher. Es ist so einfach und überfällig, dass wir endlich einen einfachen und schnellen Konsensus-Algorithmus haben.
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Fazit
Der neue IOTA-Konsensus-Algorithmus sieht sehr vielversprechend aus und ähnelt sehr dem Immunsystem eines lebenden Organismus. Dieser wird nur dann wirksam, wenn Transaktionen nicht schnell zu einem 100 prozentigen Konsens führen können. Dies geschieht, wenn überhaupt, nur für 0,00001% der Transaktionen. Interessant, dass bisher niemand dies bei der Entwicklung von Konsensus-Algorithmen berücksichtigt hatte.
Im Falle einer versuchten Double-Spend-Attacke entstehen widersprüchliche Meinungen zwischen Knoten, die sich dann im gesamten IOTA-Netzwerk ausbreiten.
Dies macht das IOTA-Tangle sehr flexibel und benötigt möglicherweise 10.000x weniger Energie als klassisches PoW wie in Bitcoin, 10.000x schneller während die gleiche Sicherheit oder möglicherweise viel mehr Sicherheit gewährt werden kann. Lasst uns nun beobachten, was die Community sagt und wie ihre Tests voranschreiten.
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[Quelle: Shutterstock]
