IOTA – экономика будущего

IOTA – это масштабируемый, децентрализованный протокол распределенного реестра с открытым исходным кодом, предназначенный для передачи ценности без каких-либо комиссий. IOTA работает на технологии Directed Acyclic Graph (DAG) значительно превосходящей блокчейн. Благодаря DAG IOTA защищена от атак квантовых компьютеров. В сети IOTA все транзакции проводятся бесплатно, а сама сеть безгранично масштабируема. Чем больше в системе совершается транзакций, тем быстрее они подтверждаются. Сеть IOTA разрастается благодаря приходу новых пользователей, а не майнеров или держателей большого количества монет. Это позволяет избежать централизации.

Цель IOTA – стать основой, на которой будет строиться экономика Интернета Вещей (IoT), базирующаяся на микро и нано платежах, проведение которых возможно только на масштабируемых децентрализованных системах.

Такими словами встречает новых посетителей раздел форума Reddit посвященный IOTA. Давайте разберем в логической последовательности все вышеперечисленные уникальные фишки, благодаря которым IOTA полюбилась десяткам тысяч людей, и завоевала место в ТОП-10 криптовалют по капитализации

Альтернатива блокчейну

Для начала определимся с понятиями. Технология Directed Acyclic Graph (Прим. – можно также встретить названия DAG, направленный ацикличный граф, Hasgraph, Хешграф, Tangle, Клубок – это все одно и тоже) является альтернативным методом ведения распределенных реестров, и имеет ряд преимуществ в сравнении с привычным блокчейном.

В сетях, использующих архитектуру направленного ациклического графа нет блоков, нет майнеров, а участники системы не соревнуются за то, чтобы их транзакция быстрее попала в следующий блок путем выставления повышенной комиссии. Вместо этого участники сети подтверждают транзакции друг друга, и те сразу записываются в DAG. Каждая новая транзакция валидирует две предыдущие транзакции.

Из этого следует, что чем больше транзакций было проведено в сети, тем больше новых транзакций сеть сможет обработать за более короткий промежуток времени.

DAG решает следующие проблемы, которые есть у блокчейна:

1. Увеличивает скорость транзакций.
2. Устраняет централизованные майнинговые пулы.
3. Делает возможными микроплатежи благодаря нулевым комиссиям.
4. Не требует колоссальных затрат на железо для майнинга, и электричество.
5. Из-за того, что транзакции в DAG не собираются в блоки, у которых есть заранее определенный размер, в теории, DAG может решить проблему масштабируемости, актуальную для некоторых монет на блокчейне.

Но так ли это на практике, и значит ли, что монеты на DAG начнут доминировать на рынке и вытеснят проекты на блокчейне с PoW и PoS ещё предстоит выяснить.

Рынок данных для IoT

IOTA сделала ставку на DAG, или как его называют – The Tangle, из-за упора на обслуживание Интернета Вещей (IoT). IoT создаст целый сегмент экономики участниками которого будут умные дома и бытовые приборы, автомобили на автопилоте, и пр.

Мы находимся на заре времени, когда анализ собранных массивов информации будет заменен на автоматический анализ данных в реальном времени. Это позволит участникам экономики machine-to-machine (m2m) взаимодействовать, «общаться» между собой путем приема и передачи потоков данных, платить друг другу за предоставленные данные, принимать решения на основе полученных данных, и все это без вмешательства людей.

Например, машина с автопилотом, напичканная множеством различных датчиков, сможет мгновенно получать информацию о загруженности трафика, авариях на дороге, расположении ближайших зарядных станций, и адекватно реагировать на все происходящие вокруг события в реальном времени. И это никакая не фантастика. Устройств разной степени сложности подключенных к Интернету, с каждым годом становится все больше. По прогнозам к 2025 году их будет более 75 млрд.

Если эти прогнозы верны, то для объединения всех приборов подключенных к Интернету нужна специальная инфраструктура. Для этих целей IOTA разработала торговую площадку, на которой эти приборы могли бы покупать и продавать генерируемые данные. Все взаиморасчёты, разумеется, будут производиться в MIOTA.

Big Data используемая в IoT, делает умную автоматизацию краеугольным камнем технологии. Начиная с настройки умного дома перед поездкой в отпуск, и заканчивая координацией действий самоуправляемого грузовика, решения должны приниматься на основе определенной информации. Big Data в данной ситуации является как побочным продуктом, так и топливом Интернета Вещей. Без постоянно циркулирующих в системе потоков данных, Интернет Вещей просто не смог бы существовать.

Ещё одну проблему, которую решит рынок данных от IOTA – предоставление доступа к преимуществам Big Data для малого и среднего бизнеса. Обычно, разные компании, и разработчики вынуждены собирать нужные им данные самостоятельно, и такой подход несет в себе множество вызовов и усложнений. Например, 60-70% от собранной информации так и остается необработанной аналитиками, в результате чего ценные данные просто пылятся в хранилищах. Мелкие предприятия зачастую вообще не могут пользоваться преимуществами Big Data из-за нехватки ресурсов.

Вместо того, чтобы консервировать собранную информацию, её обладатели смогут участвовать на открытом рынке, предоставляя её тем, кто в ней нуждается. А «генераторы» данных формируют таким образом дополнительный финансовый поток для своих владельцев.

Среди тех, кто уже подписался на использование торговой площадки IOTA есть такие известные компании как BOSCH, T-Mobile, Fujitsu, и др. С полным списком можно ознакомиться здесь: https://data.iota.org/#participants.
На торговой площадке IOTA миллиарды различных приборов будут взаимодействовать между собой, покупать и продавать данные генерируемые друг другом. Очевидно, что блокчейн совершенно не подходит для обслуживания этой экосистемы из-за медленной обработки транзакций, и комиссий майнерам, которые делают микроплатежи нецелесообразными с экономической точки зрения. Tangle здесь вчистую переигрывает блокчейн.

Консенсус в IOTA

Согласно «дилемме блокчейна» распределенные реестры, могут обладать только двумя ключевыми характеристиками из трех нижеперечисленных.

• Децентрализованность
• Масштабируемость
• Безопасность

Вернемся в самое начало. Там сказано, что IOTA является «децентрализованной, безгранично масштабируемой системой с открытым исходным кодом». Из этого следует, что IOTA – криптовалюта сочетающая в себе все три ключевых параметра. По идее, все оставшиеся блокчейн-разработчики могут сворачивать свои проекты, и с позором отправляться верстать сайты. Игра окончена. Ни Биткоин, ни Эфир, ни любая другая криптовалюта теперь не нужна, когда есть IOTA, решившая все проблемы индустрии, ведь так? Не совсем.

Чтобы во всем разобраться, рассмотрим подробнее, как в IOTA работает консенсус.

Все транзакции проходят в три этапа.

• Нод пользователя, запущенный на компьютере либо на мобильном устройстве, создает транзакцию и подписывает её приватным ключом.
• Нод выбирает две предыдущие неподтвержденные транзакции, «кончики» (tips) хешграфа при помощи алгоритма RMWC (Random Walk Monte Carlo).
• Нод проверяет или две валидируемые им транзакции правомерны, и в этом процессе задействован небольшой элемент PoW. Нод перед подтверждением транзакций должен решить несложную криптографическую задачу (hashcash). Это делается для защиты сети от спама и атаки Сивиллы.
• Транзакция считается проведенной, если до неё можно «проложить путь» от каждого текущего «кончика» графа.

«Зеленые» транзакции полностью подтверждены, «красные» подтверждены частично, а «серые» – это кончики графа. Транзакции, которые не подтверждены вовсе. Чтобы стать «зелеными» надо, чтобы справа от них появилось больше новых транзакций, которые подтвердят предыдущие. Чем чаще они будут появляться, тем быстрее будут подтверждены предыдущие транзакции. За построением хешграфа в режиме реального времени можно понаблюдать здесь: http://iota.dance/live

Большой Брат

Проблема заключается в том, что сеть IOTA находится на стадии зарождения и в ней пока мало активных участников. Этот факт может быть использован злоумышленниками для создания большого количества вредоносных нодов, предпринимающих попытки совершить двойное расходование. Само собой, разработчики не могли позволить скомпрометировать систему, потому, в качестве мер защиты в работу сети внедрен Координатор. Центральный нод, который следит за порядком и помогает валидировать транзакции. Координатор является собственностью IOTA Foundation, а его исходный код и местоположение никому неизвестно.

Можно ли считать децентрализованной систему, целостность и надежность которой зависит от работы одного нода находящегося в собственности разработчиков? С одной стороны – нет, конечно, нельзя. Но с другой, Координатор – временная вынужденная мера для обеспечения безопасности системы на ранних этапах развития. Создатели утверждают, что Координатор будет отключен, как только в сети будет проходить определенное количество подтвержденных транзакций в секунду. Конкретных цифр, каким должно быть это количество никто не называет. Понятно только, что чем больше их будет, тем лучше и надежнее будет сеть. Скорость достижения этого порога подтвержденных транзакций зависит от скорости принятия IOTA в мире и количества способов её применения. Но пока Координатор действует, назвать IOTA абсолютно децентрализованной язык не поворачивается.

А что там с безопасностью?

С масштабируемостью и децентрализацией разобрались. Остался последний пункт, самый важный, и здесь пока тоже не все складывается идеально.

Разработчики, создавая IOTA, решили нарушить одно из священных правил криптографии:

Никогда не создавать самодельные криптографические алгоритмы!

Летом 2017 года исследователи из MIT (Massachusetts Institute of Technology) нашли в хеш-функции IOTA – Curl, баг, позволяющий людям тратить деньги с чужих кошельков. Команда из MIT обратилась к разработчикам IOTA приватно. Но те стали отрицать наличие бага. В конечном счете, MIT опубликовали отчёт об уязвимости кода криптовалюты в сентябре 2017. В ответ, один из сооснователей IOTA Сергей Иванчегло ответил, что баг оставили в функции специально.

«Так как это проект с открытым кодом, и любой может его скопировать, мы хотели удостовериться, что сможем атаковать того, кто скопирует нашу систему».

Такой ответ поражает по целому ряду причин. Во-первых, такой подход сводит на нет пользу от открытости кода IOTA, который предполагает его свободное использование независимыми разработчиками. Если так хотелось защитить свою интеллектуальную собственность от копирования, то почему просто не лицензировать код? Во-вторых, что бы произошло, если бы уязвимость нашли не ребята из MIT, а реальные злоумышленники? Сколько вреда бы они причинили держателям IOTA, и смогли бы создатели с достоинством выйти из этой ситуации? На сегодняшний день все починили, но подход и комментарии разработчиков до сих пор вызывают недоумение.

Уже в 2018 году хакерам удалось взломать кошельки пользователей IOTA и украсть монет в сумме на 4 млн. $. Не самое крупное криптоограбление в истории, однако ещё один звоночек о возможных проблемах с безопасностью. К тому же, разработчики опять попытались оправдаться, перекинув вину на сайты для генерации секретных фраз.

Что касается защищенности IOTA от атаки квантовым компьютером. Не буду совсем уж углубляться в дебри, но суть в том, что квантовые компьютеры, когда они появятся, будут обладать запредельными вычислительными мощностями, и смогут буквально в два счёта расколоть хеш-функции используемые современными криптовалютами. IOTA использует постквантовую криптографию. Если быть точным, подписи Винтернитца. Однако пока квантовые компьютеры не вошли в обиход, нельзя с уверенностью сказать, что разработчики сделали всё по-человечески, и опять не припрятали где-то в коде очередной баг, или просто ошиблись неумышленно. Пока к квантовой устойчивости IOTA можно относиться только как маркетинговой фишке непроверенной на практике

Вывод

В целом задумка IOTA с Tangle весьма интересна, хоть и функционирует она пока с рядом оговорок. Обслуживание сети, в которой храниться большая ценность создает ощутимое давление на создателей, с которым они справляются не очень хорошо. Потому, не смотря на все заявления о том, что блокчейн устаревшая технология, и что есть более эффективные методы ведения распределенных реестров, хешграфам ещё только предстоит доказать свою состоятельность и надежность. Хотя на начальном этапе блокчейн Биткоина тоже был уязвимым, а сейчас взломать его без квантового компьютера невозможно. Понятно, что этой технологии ещё нужно время, но следить за развитием IOTA и других проектов на DAG будет крайне полезно.