Czym jest IOTA w IoT?

| Technika

Wraz z upowszechnianiem się Internetu Rzeczy, szczególnie w przestrzeni miejskiej w ramach rozwoju koncepcji inteligentnych miast (smart city), przybywać będzie usług, za które będą naliczane drobne opłaty. Tego typu transakcje będą również coraz częściej dokonywane bez udziału ludzi, oczywiście obciążając ich konto, przez przedmioty w sieciach IoT, na przykład podczas składania zamówień online automatycznie w razie braku jakichś produktów w lodówce. Do realizacji takich mikropłatności potrzebna będzie elektroniczna waluta. Aby sprawdzić się w tym zastosowaniu, musi być bezpieczna, wiarygodna, spersonalizowana i wygodna w użyciu. Przewiduje się, że warunki te w przypadku transakcji w sieciach Internetu Rzeczy ma szansę spełnić kryptowaluta IOTA.

Czym jest IOTA w IoT?

Istnieje kilka rozproszonych systemów księgowych stanowiących podstawę działania kryptowalut. Dotychczas najbardziej znanym z nich jest blockchain, czyli rozwiązanie, na którym oparta została krytptowaluta Bitcoin.

System księgowania blockchain ma liczne zalety, dzięki którym zyskał dużą popularność i być może sprawdziłby się również w realizacji mikropłatności w środowisku Internetu Rzeczy. Niestety, znacznie więcej ma wad, przez które prawdopodobnie jego udział w obsłudze tego typu transakcji będzie ograniczony w związku z tym, że pojawiają się korzystniejsze rozwiązania alternatywne.

Czym jest blockchain?

Przed wyjaśnieniem, na czym polega innowacyjność kryptowaluty IOTA i nowatorskiego systemu księgowania tangle, na którym została oparta, warto przypomnieć najważniejsze założenia systemu blockchain. Generalnie jest to rozproszona baza danych, inaczej rejestr albo księga główna.

Decentralizacja jest kluczową cechą systemu blokchain – istnienie wielu kopii, przechowywanych przez dużą liczbę niezależnych użytkowników, stanowi bowiem bardzo skuteczne zabezpieczenie przed utratą informacji o dokonanych transakcjach, na przykład w razie awarii systemów informatycznych. Ponadto rozproszenie rejestru księgowego czyni fałszerstwa praktycznie niemożliwymi do dokonania, bez zaangażowania w tym celu olbrzymich mocy obliczeniowych.

Bezpieczeństwo i niemożność manipulacji danymi są również gwarantowane dzięki wykorzystaniu kryptografii oraz faktowi, że dane o transakcjach

Transakcje wymagają zatwierdzenia, zaś sam rejestr blockchain jest publiczny (możliwe jest także tworzenie prywatnych blockchainów), jawny i nie korzysta z pośredników. To ostatnie przekłada się na niskie koszty obsługi.

 
Rys. 1. Struktury danych w systemach tangle i blockchain

Co wyróżnia IOTA?

Pomysł na kryptowalutę dostosowaną do potrzeb Internetu Rzeczy powstał w grupie informatyków w 2015 roku. Szybko zyskał on ogromne, liczone już w miliardach dolarów, wsparcie finansowe. Żywe zainteresowanie projektem wynikało głównie stąd, że generalnie kryptowaluty charakteryzuje złożoność założeń, jak i implementacji, natomiast twórcy IOTA zaproponowali coś przeciwnego – lekkie podejście, które ma szansę stać się uniwersalnym dla wszystkich zastosowań wymagających obsługi mikropłatności, a szczególnie IoT.

Zasadnicza innowacja polega na tym, że w nowej kryptowalucie nie są wykorzystywane łańcuchy bloków gromadzących dane o transakcjach. W zamian opiera się ona na nowej strukturze danych (tangle), którą stanowi bezpośredni graf acykliczny (Direct Acyclic Graph, DAG).

Jeżeli chodzi o samą zasadę działania, nie jest ona bardzo różna od tej, na której bazuje księga w schemacie block-chain. Odmienność implementacji sprawia jednak, że rejestr tangle jest nieporównywalnie bardziej skalowalny, szybszy oraz bezpieczniejszy.

Jak to działa? Na czym polega skalowalność IOTA?

W architekturze DAG, w przeciwieństwie do rejestrów blockchain, zakłada się, że użytkownik jest zarazem dokonującym i uwierzytelniającym transakcję. W rezultacie każde nowe zlecenie płatności tworzy nowy blok i zasadniczo samo się weryfikuje.

W praktyce oznacza to, że aby pomyślnie ukończyć transakcję w schemacie tangle, należy najpierw zweryfikować dwie inne oczekujące na zatwierdzenie. Wszyscy użytkownicy dokonujący transakcji przyczyniają się w związku z tym do zwiększania bezpieczeństwa systemu. Warto także podkreślić asynchroniczność jego działania.

W systemach rozliczeniowych opartych na łańcuchu bloków skalowalność jest utrudniona, gdyż im więcej osób dokonuje transakcji, tym większe jest ich obciążenie. W schemacie tangle przeciwnie, ponieważ każde zlecenie weryfikuje dwa inne oczekujące, przepustowość systemu wzrasta wraz z liczbą jego użytkowników.

W konsekwencji im więcej osób dokonuje transakcji, tym bardziej skracają się czasy ich rozliczeń. Będzie to miało szczególne znaczenie w przypadku sieci Internetu Rzeczy, których węzłów ma przybywać w bardzo szybkim tempie.

 
Rys. 2. Przepustowość systemów opartych na architekturze tangle rośnie wraz z liczbą użytkowników

Podsumowanie

Podsumowując, można stwierdzić, że projekt kryptowaluty IOTA z pewnością jest przyszłościowy i ma ogromne szanse na powodzenie. Jest również koniecznością w obliczu potrzeb rosnących wraz z upowszechnianiem się Internetu Rzeczy w codziennym życiu i jego nowymi zastosowaniami. Potencjał kryptowaluty IOTA dostrzegli już producenci tacy, jak m.in. STMicroelectronics i Bosch. Firmy te, we współpracy z IOTA Foundation, organizacją nadzorującą rozwój IOTA, pracują nad rozwiązaniami programowymi, które ułatwią wdrażanie kryptowaluty IOTA w sieciach Internetu Rzeczy na bazie oferowanych przez nich rozwiązań sprzętowych.

Zainteresowanie alternatywą dla blockchainów wykazują oprócz tego takie firmy, jak Cisco czy Microsoft . Ponieważ rejestry oparte na architekturze tangle mogą być, poza obsługą mikropłatności, wykorzystywane także do zarządzania wymianą danych na przykład z czujników, tym typem ksiąg interesują się m.in. różne ośrodki badawcze czy organy administracji.

 

Monika Jaworowska

Zobacz również

Dostępne nowe wydanie
Pobierz bezpłatnie