آیوتا

۱۳ دی ۱۳۹۷

arznameh- IOTA
IOTA چیست؟

IOTA سرواژه‌ عبارت Internet of Things Application (به معنای برنامه کاربردی اینترنت اشیاء) یک فناوری مبتنی بر رمزنگاری است که در اینترنت اشیاء (IoT) تراکنش میان دستگاه‌ها را تسهیل می‌کند. IOTA با کنار گذاشتن بلوک و زنجیره در پی حل مشکلات گریبانگیر بلاکچین از جمله کارمزد تراکنش‌ها و مقیاس‌پذیری است. در این فناوری برای ثبت یک تراکنش در دفترکل IOTA باید دو تراکنش پیشین تأیید شوند.

به این ترتیب در این روش تأیید، نه نیازی به دفترکل مرکزی هست و نه به استخراج‌کنندگان برای تأمین توان شبکه.

دستگاه‌ها روی شبکه‌ IOTA به‌طور تصادفی تراکنش‌های یکدیگر را تأیید می‌کنند و همزمان از طریق تاری از اتصالات میان تراکنش‌ها اجماع لازم را شکل می‌دهند. در علم رمزنگاری، این نوع از تأیید به عنوان گراف جهت‌دار غیرمدور یا DAG شناخته می‌شود، با این حال، سازنده IOTA نام Tangle را برای آن برگزیده است.

از آنجا که توان رایانشی Tangle همگام با رشد شبکه افزایش می‌یابد، IOTA امیدوار است که بتواند امکان انجام سریع و رایگان تراکنش‌ها را فراهم کند. علاوه بر این، این شبکه به گونه‌ای طراحی شده که بتواند ریزپرداخت‌ها و پرداخت‌های میان دستگاه‌ها را نیز پردازش و به تسهیل یک اقتصاد خرد تمام ماشینی کمک کند.

 

جزئیات فنی

تاریخ راه‌اندازی: ۱۱ ژوئن ۲۰۱۶

مجموع کل موجودی سکه: ۲,۷۷۹,۵۳۰,۲۸۳,۲۷۷,۷۶۱

الگوریتم: اثبات کار (PoW) با استفاده از نسخه SHA-3

زمان/ پاداش بلوک: بدون هیچ‌گونه بلوکی، برای ثبت تراکنش از تأیید دو تراکنش پیشین استفاده می‌کند.

 

IOTA چگونه کار می‌کند

در حال حاضر، اینترنت اشیاء نیرویی قدرتمند در دنیای اقتصاد است.

شرکت‌های مختلفی برای پایش شرایط در کارخانه‌ها، خطوط حمل‌ونقل، مزارع، فروشگاه‌ها و منازل مسکونی در حال ساخت و توسعه دوربین‌ها، حسگرها و دیگر دستگاه‌ها هستند. مطابق با یافته‌های پژوهشی مؤسسه گارتنر، تعداد دستگاه‌های اینترنت اشیا تا سال ۲۰۱۷ به ۸.۴ میلیارد واحد خواهد رسید و انتظار می‌رود در آینده، شمار این دستگاه‌ها به طور نمایی افزایش پیدا کند.

دورنمای IOTA این است که تبدیل به پلتفرمی برای تراکنش‌های ماشین به ماشین (M2M) شود. بنیان‌گذاران IOTA با پیشینه فعالیت در صنعت اینترنت اشیا اقدام به ساخت این پلتفرم کردند و بر این باور هستند که برای آنکه اینترنت اشیا بتواند مفیدتر باشد، چاره‌ای نیست جز اینکه دستگاه‌ها در شبکه اینترنت اشیا منابع را به شیوه کارآمدتری تخصیص داده و به اشتراک بگذارند.

 

این بدان معناست که دستگاه‌های یاد شده باید زمانی که به برق، پهنای باند، فضای ذخیره‌سازی یا داده بیشتری نیاز دارند، قادر به خرید آن‌ها باشند و زمانی هم که نیازشان برطرف شد بتوانند آن‌ها را بفروشند.

حتی در یک شبکه کوچک، برقراری چنین قابلیتی به طور بالقوه به معنای ایجاد ده‌ها تراکنش در ثانیه است تا دستگاه‌ها بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و از منابع استفاده کنند. بنابراین وجود این تراکنش‌های پرشمار حتی در یک شبکه کوچک‌مقیاس، بنیان‌گذاران IOTA را به این نتیجه رسانده که فناوری بلاکچین گزینه‌های مناسبی برای پیاده‌سازی برنامه‌های کاربردی اینترنت اشیاء نیست.

شبکه‌های بلاکچین با مسئله مقیاس‌پذیری دست به گریبان هستند و اغلب به کارمزدها متوسل می شوند تا استخراج‌کنندگان‌شان از انگیزه کافی برای گنجاندن تراکنش‌ها در یک بلوک، برخوردار باشند. IOTA در پی آن است که مسئله‌های کارمزد و مقیاس‌پذیری را با شبکه جدیدش حل‌وفصل کند تا میلیاردها دستگاه اینترنت اشیاء بتوانند از آن استفاده کنند.

 

مقیاس‌پذیری: IOTA یک فناوری بلاکچینی نیست

 

از آنجا که IOTA قصد دارد تا در زمان پیاده‌سازی کامل، میلیاردها گره (نود) تراکنشی را در شبکه خود جای دهد، بنیان‌گذاران آن باید شبکه‌ای را طراحی کنند که توان پردازشی آن همگام با رشد گره‌ها افزایش یابد. از این روی آن‌ها دست به طراحی Tangle زده‌اند که به عنوان یک نظام برقراری اجماع عمل می‌کند. در این نظام هر دستگاه برای ثبت و ارسال یک تراکنش جدید باید ابتدا دو تراکنش دیگر را روی شبکه تأیید کند. تأییدکننده برای هر تأیید، بخش کوچکی از الگوریتم اثبات کار را با اتصال تراکنش‌ها به Tangle اجرا می‌کند.

در واقع Tangle نشان می‌دهد که اجماع بر مبنای تاری از تأییدها حاصل شده است. هر تراکنش به دو تراکنشی که پیش‌تر تأیید کرده، متصل می‌شود و در ادامه به تراکنش‌هایی که آن را تأیید خواهند کرد، متصل می‌شود. این شیوه، مسئله مقیاس‌پذیری را حل می‌کند؛ چرا که دیگر شبکه بر یک بلاکچین مرکزی متکی نیست.

هر دستگاه جدیدی که وارد این شبکه می‌شود، در هنگام ثبت یک تراکنش، سهم خود از توان رایانشی را در اختیار شبکه قرار می‌دهد. همچنین Tangle استخراج بلوک را حذف می‌کند؛ چرا که تمامی سکه‌های IOTA در زمان تولد این شبکه ایجاد شده‌اند.

 

کارمزدهای تراکنش‌ها؛ چگونه استفاده از IOTA رایگان است

از آنجا که وقتی شما می‌خواهید تراکنشی را ثبت کنید باید به تناسب، سهم خود از توان رایانشی را در اختیار شبکه بگذارید، هزینه استفاده از شبکه تنها به اندازه هزینه برق مصرفی برای تأیید دو تراکنش دیگر است. Tangle به پلتفرم IOTA این امکان را می‌دهد که کاملاً رایگان عمل کند و این یعنی اینکه شبکه IOTA حتی از یک شبکه بلاکچینی هم توزیع‌شده‌تر است. در بلاکچین، شبکه، میان استخراج‌کنندگان فعال در آن توزیع می‌شود؛ اما در IOTA به کمک Tangle، شبکه تنها میان گره‌های مشارکت‌کننده توزیع می‌شود.

حذف کارمزدها نکته‌ای کلیدی در ماموریت IOTA در سرویس‌دهی به دستگاه‌های اینترنت اشیاء است. این دستگاه‌ها اغلب در کسری از ثانیه و با بسامد بالا با یکدیگر تراکنش انجام می‌دهند. در صورت اخذ کارمزد از چنین تراکنش‌های خردی، امکان انجام ریزپرداخت‌ها میسر نخواهد شد. IOTA برای اینکه بتواند به عنوان ستون‌ اقتصاد M2M عمل کند، باید رایگان باشد.

 

حملات ۳۴ درصدی و هماهنگ‌کننده

افراد آشنا با فناوری بلاکچین می‌دانند که این شبکه در صورتی که گروهی ۵۱ درصد از توان رایانشی آن را تأمین کنند، آسیب‌پذیر خواهد بود. در این لحظه، روی کاغذ این احتمال وجود دارد که یک مهاجم دست به ایجاد و تأیید تراکنش‌های کاذب روی بلاکچین بزند. از آنجا که IOTA از Tangle برای تأیید تراکنش‌هایش استفاده می‌کند، بنابراین این احتمال وجود دارد که فردی بتواند با در اختیار گرفتن ۳۴ درصد (بیشتر از یک سوم) از توان رایانشی شبکه به آن آسیب وارد کند.

البته نباید میزان دشواری ترتیب دادن یک حمله ۳۴ درصدی علیه IOTA را دست‌کم بگیرید. از آنجا که Tangle یک تار درهم‌پیچیده از گره‌ها و تراکنش‌هاست، شما نیاز دارید پیش از استفاده از مزیت های ۳۴ درصدی خود آشیانه این شبکه را کشف کنید.

IOTA در ابتدای راه‌اندازی خود در برابر چنین حمله‌ای آسیب‌پذیر بود. از آنجه که این شبکه در آن زمان و هنوز کوچک است و گره‌های کمتری دارد، یک مهاجم، ساده‌تر می‌تواند یک سهم ۳۴ درصدی از شبکه را در اختیار بگیرد. برای مقابله با این تهدید، شبکه IOTA از یک Coordinator (هماهنگ‌کننده) در ابتدای پیاده‌سازی خود استفاده می‌کند تا از عدم ایراد آسیب به Tangle اطمینان حاصل کند.

اگرچه اتخاذ چنین رویکردی یک گام ضروری برای تأمین امنیت IOTA در روزهای ابتدایی راه‌اندازی آن است و IOTA قصد دارد در ادامه با قدرتمندتر شدن شبکه، این هماهنگ‌کننده را حذف کند؛ اما همه این‌ها به این معنی است که این پلتفرم و ارز آن در حال حاضر متمرکز هستند.

 

فناوری‌های اختصاصی

تیم IOTA برای استفاده از فناوری‌های جدید در توسعه پلتفرم خود با بازخوردهای مثبت و منفی متفاوتی روبه‌رو شده است. پیش از همه اینکه IOTA از تابع هش اختصاصی خود به نام Curl برای اثبات کار و تولید کلید استفاده می‌کند. اگرچه هش کردن بر مبنای اثبات کار به یک پروتکل SHA-3 سنتی‌تر تغییر کرده؛ اما IOTA هنوز از تابع هش اختصاصی خود برای سایر برنامه‌های روی پلتفرمش استفاده می‌کند.

IOTA همچنین به جای منطقی دودویی یا باینری از منطق سه‌سه‌یی یا ترینری استفاده می‌کند. استفاده از پردازنده‌های سه‌حالته می‌تواند برای بهبود راندمان و توان رایانشی کلی مزیت‌هایی به همراه داشته باشد. این تیم در حال حاضر همکاری نزدیکی با JINN Labs دارد تا با هم بتوانند سخت‌افزارهایی را توسعه بدهند که برای دستگاه‌های اینترنت اشیاء قادر به پردازش سه‌سه‌یی باشند.

 

تیم و روند کار

پروژه IOTA که با فروش جمعی در سال ۲۰۱۵ راه‌اندازی شد، هم‌اکنون توسط بنیاد آلمانی ناسودبر IOTA توسعه داده و حمایت می‌شود.

David Sønstebø و Dominik Schiener به عنوان روسای هیئت مدیره این بنیاد زمام رهبری آن را در اختیار دارند. مابقی تیم رهبری این پروژه شامل افرادی است که سوابق درخشانی از جمله تأسیس Nxt، معاونت ارشد دیجیتال فولکس واگن، ریاست بخش اروپای مرکزی فوجیتسو و چندین عنوان دیگر را در کارنامه دارند.

تیم بیش از ۵۰ نفری IOTA از هنگام راه‌اندازی این پروژه سیر پیشرفت پیوسته‌ای را طی کرده است. یکی از مهم‌ترین خروجی‌های این پروژه که سال گذشته در روزهای پایانی سال ۲۰۱۷ راه‌اندازی شد، پلتفرم Data Marketplace بود. این پلتفرم از فناوری IOTA برای تسهیل ذخیره‌سازی و فروش جریان‌های داده استفاده می‌کند. در حال حاضر چندین شرکت معظم از جمله Accenture و Bosch در این شبکه مشارکت می‌کنند.

این تیم به تازگی شروع به کار روی فناوری شهر هوشمند در اروپا و دیگر نقاط دنیا کرده است. این فناوری موارد مختلفی از جمله خوانش شاخصه‌های بیومتریک کف دست که با شناسه‌های دیجیتالی گره خورده و همچنین ادغام دستگاه‌های اینترنت اشیاء با Tangle را در برمی‌گیرد.

 

رقابت

از زمانی که رمزارزها پرداخت‌های M2M را در دستور کار خود قرار دادند، IOTA روی کار خود متمرکز بوده است. پروژه‌هایی نظیر Waltonchain و Vechain علاوه بر اینکه خط‌وربطی به دستگاه‌های اینترنت اشیا دارند، صنعت زنجیره تأمین را هدف گرفته‌اند. زنجیره تأمین تنها یکی از موارد کاربرد IOTA است و این پلتفرم کاربردهای بی‌شمار دیگری در صنایعی از قبیل خودرو، خدمات درمانی الکترونیک و انرژی هوشمند دارند.

از آنجا که IOTA یک پروژه رمزنگاری مبتنی بر DAG است، شما می‌توانید آن را رقیب Nano و Byteball قلمداد کنید. با این حال، هیچ یک از این دو تمرکزشان معطوف به بخش اینترنت اشیاء نیست. تیم‌های این دو پروژه بیش از آنکه بر پرداخت ماشین به ماشین متمرکز باشند، پرداخت‌های همتا به همتا را هدف گرفته‌اند.

 

نگرانی‌ها، ضعف‌ها و انتقادات

شماری از خبرگان فناوری رمزارز، زیست‌پذیری و بقای IOTA را به عنوان یک پلتفرم زیر سؤال برده‌اند. دشوار است باور کنیم پیاده‌سازی یکباره این همه فناوری نو، بدون هیچ‌گونه نقص و ایراد امکان‌پذیر باشد. فناوری نهفته در ورای IOTA به اندازه کافی مورد بررسی و امتحان قرار نگرفته تا بتوان تاب‌آوری آن را در مقیاس‌های بزرگ‌تر یا در برابر حملات شدیدتر مورد قضاوت قرار داد. فقدان چنین آزمایشی و بالتبع بررسی جامعی، بزرگترین نگرانی منتقدان IOTA است.

در سال گذشته، محققان دانشگاه‌های MIT و بوستون مقاله‌ای را منتشر کردند که حاکی از وجود نقائص امنیتی اساسی در تابع هش Curl بود. این ایده که شما می‌توانید رمزارز اختصاصی خود را روانه بازار کنید، به شدت تحت بررسی خبرگان و اعضای جامعه کاربری رمزارزها قرار دارد. سال‌ها به طول می‌انجامد که یک رمزنگاری خوب توسعه داده شود و مورد بررسی و بازبینی قرار گیرد. ۹ سال طول کشید تا الگوریتم هش SHA-3 کامل شود و کارشناسان هم نشان داده‌اند که توسعه‌دهندگان IOTA به جای استفاده از استانداردهای مستقر به دنبال نوشتن قواعد خاص خود در رمزنگاری هستند.

با اینکه فراموش کردن کار ساده‌ای است اما هر فناوری جدید ناگزیر به عبور از موانع فنی و تحمل درد رشد است. بیتکوین متحمل رسوایی صرافی ام.تی گاکس شد و اتریوم هم از حمله DAO آسیب فراوانی دید. اگرچه بدون شک نوع فناوری و نحوه اجرای IOTA تغییر خواهد کرد؛ اما شما باید معماری کلی رمزارز IOTA و پیشینه تیم توسعه‌دهنده‌ آن را پیش از هرگونه سرمایه‌گذاری مورد بررسی قرار دهید.