Seit einiger Zeit interessiere und begeistere ich mich für IOTA. Da ich immer wieder auf das „Warum“ angesprochen werde, möchte ich dies in Form eines kleinen Artikels festhalten.

Die meisten kennen mittlerweile das Konzept der Blockchain, Bitcoin als prominentesten Vertreter und möglicherweise Ethereum sowie andere Spielarten. Zurück geht dies letztlich auf das Paper „Bitcoin: A Peer-to-Peer Electronic Cash System“ von einer Einzelperson oder Gruppe mit dem Pseudonym Satoshi Nakamoto. Dieses Paper kann ich jedem Interessierten dringend empfehlen, es ist einfach lesbar, gerade mal 8 Seiten lang und in seiner Bedeutung kaum zu überschätzen. Beschrieben wird ein dezentraler Ansatz für ein „verteiltes Kontenbuch“ (distributed Ledger), über das im Netzwerk Konsens hergestellt wird mit der konkreten Anwendung eines elektronischen Zahlungsmittels: das Netzwerk ermöglicht Transaktionen in der Währung Bitcoin und es herrscht Konsens darüber, wer über wie viele Bitcoins verfügt. Hierzu werden die Transaktionen in eine fortlaufende Kette (Chain) geschrieben, deren Blöcke (Blocks) auf Basis von kryptographischen Verfahren miteinander verkettet sind. Ein Block besteht aus einer festen Anzahl Transaktionen. Diese verketteten Blöcke sind die Blockchain. Über die Blockchain wird im dezentralen Netzwerk Einigkeit hergestellt. Das Hinzufügen von Blöcken und Absichern der Blockchain (speziell gegenüber dem doppelten Ausgeben derselben Bitcoins) erfolgt durch das „Mining“, ein bewusst viel Rechenleistung erfordernder Prozess. Damit sich überhaupt Miner finden, werden diese (neben Transaktionsgebühren) durch das Schürfen neuer Bitcoins belohnt. Insofern entstehen Bitcoins beim Mining, wobei die Belohnung in festen Takten halbiert wird („Halving“).

Die meisten Kryptowährungen sind mehr oder weniger kluge Derivate dieses ursprünglichen Konzepts.

Hingegen ist IOTA konzeptionell anders, eine Weiterentwicklung des Ansatzes. Im Vordergrund der Anwendung steht dabei das Internet of Things (IoT), das Netz von Milliarden von Dingen, die in immer größer werdenden Austauschbeziehungen zueinander stehen. Entsprechend erfordert dies, dass sehr große Mengen von Transaktionen ohne nennenswerte Transaktionskosten schnell abgewickelt werden können — gepaart mit dem Vorteil der dezentralen Vertrauensbildung. Mit einer Blockchain ist dies nicht möglich. Konzeptionell eliminiert IOTA Transaktionsgebühren indem die heterogene Struktur aus Minern und regulären Teilnehmern des Netzwerks aufgelöst wird, die beiden Tätigkeiten werden zu einem Vorgang vereint.

IOTA nutzt anstelle der Blockchain die(?) Tangle. (Die deutsche Übersetzung „Gewirr“ klingt etwas eigenartig.) Die Tangle ist ein gerichteter, zyklenfreier Graph (DAG; directed acyclic graph), faktisch sogar ein gerichteter Baum. In der Tangle werden die Transaktionen gespeichert. Möchte ein „Ding“ eine Transaktion hinzufügen, muss es hierzu zwei ältere Transaktionen bestätigen. Damit entfällt der Bedarf separater Miner, die Nutzung (Hinzufügen einer Transaktion) ist direkt mit der Bestätigung verbunden. Die Kanten der Tangle sind die Bestätigungen: welche Transaktion bestätigt welche andere Transaktion. Ein Algorithmus im Hintergrund (“tip selection algorithm”) sichert, dass aus Eigeninteresse heraus die im Sinne des Netzwerkes richtigen Transaktionen bestätigt werden. Alle „Tokens“ (IOTAs) wurden im Wurzelknoten generiert, so dass folgende Knoten lediglich Buch über deren Verteilung führen.

Geschickt an diesem Ansatz ist, dass sich die Tangle aus sich selbst heraus trägt, zumindest wenn die Anzahl beteiligter Knoten groß genug wird. Im Gegensatz zur Blockchain wird der Ansatz umso leistungsfähiger je mehr Transaktionen durchgeführt werden. Gleichzeitig entfallen Transaktionsgebühren und Miner, deren Interessen nicht symmetrisch zu denjenigen der Nutzer sind (wie sich übrigens bei der Weiterentwicklung von Bitcoin vielfach gezeigt hat).

Genauer ist das Konzept im Whitepaper zur Tangle erläutert und sehr anschaulich illustriert in einer Folge von Postings.

Um IOTA gab es vergleichsweise viel Trubel im Netz. Inmitten dem Wunsch nach schnellem Reichtum sind viele Diskussionen — vorsichtig formuliert — eigenartig, erheiternd und geprägt von Eigeninteressen. IOTA „eckt“ unter anderem dahingehend an, dass der Ansatz andere Eigenschaften als eine Blockchain hat. Das Netz wird erst mit zunehmender Anzahl Knoten und erzeugter Transaktionen stabil, so dass bis dahin ein zentraler Koordinator im Einsatz ist, der wiederum aus Sicht einiger Kritiker derzeit dem Prinzip der Dezentralität widerspricht. (Der Koordinator erzeugt alle 2 Minuten eine Meilenstein Transaktion, die als sicher angenommen werden kann; also hierdurch direkt oder indirekt bestätigten Transaktionen sind bestätigt.) Tatsächlich ist für den echten, produktiven Betrieb von IOTA wesentlich, dass der Koordinator irgendwann abgeschaltet wird. Zudem gab es epische Diskussionen (inkl. Leaks, Klarstellungen und vielen Meinungen und Anschuldigungen) zu vermeintlichen Sicherheitslücken. Wie im richtigen Leben, muss man sich hier selbst sein eigenes Bild machen kann nicht vermuten, durch 200 Zeichen Überschriften kompetent informiert zu werden.

Mein persönlicher (wenn auch tragischer) Favorit ist der „Online Seed Generator“. Ein IOTA Wallet (Geldbörse) benötigt einen Seed, quasi einen vertraulichen Schlüssel für den Zugang. Betrügern ist es gelungen, einen „Online Seed Generator“ über Suchmaschinenoptimierung derart zu bewerben, dass unbedarfte Anwender hierüber ihren Seed generiert und verwendet haben. Wie nicht anders zu erwarten, wurden die Konten anschließend zumindest teilweise geplündert (wobei sich die IOTA Community in hohem Maße engagiert hat, den Schaden zu minimieren). Schnell werden solche Vorfälle zu reißerischen Schlagzeilen der Form „IOTA unsicher“ komprimiert, was der Sache natürlich nicht einmal im Ansatz gerecht wird: man stelle sich vor, Anwender würden ihr Amazon-Passwort über einen „Online Amazon Passwort Generator“ erzeugen und anschließend von Unsicherheiten in Amazon sprechen.

Sicherlich eigenwillig (und ebenfalls ein beliebter Angriffspunkt) ist, dass IOTA mit dem balancierten Ternärsystem arbeitet. Anstelle von Bits rücken Trits, anstelle von Bytes Trytes. Eine codierte Transaktion in IOTA besteht aus 2673 Trytes. Der genaue Aufbau ist hier beschrieben. (Sie werden übrigens keinen Artikel zum balancierten Ternärsystem finden, der nicht folgendes Zitat von dem legenären Donald E. Knuth beinhaltet, insofern habe ich es auch der Vollständigkeit halber inkludiert:)

“Perhaps the prettiest number system of all is the balanced ternary notation.”

Ein perspektivisch interessanter Aspekt der Tangle ist, dass die Bedrohung durch Quantencomputer weitaus geringer ist als bei einer klassischen Blockchain. IOTA nennt sich insofern gerne Quantum-Computer resistent. Die Ursache dafür ist, dass der Prozess des Minings mit Quantencomputern um dramatische Größenordnungen (mehr als den Faktor 10 Milliarden) leichter wird als mit klassischen Rechnern. (Plakative Erläuterung: Im Prinzip wird beim Mining ein n gesucht, so dass der SHA-256 Hash aus dem neuen Block konkateniert mit n mit einer gewissen Anzahl Nullen beginnt. Bei klassischen Rechnern ist dies nur durch Durchprobieren einzelner n’s möglich, Quantencomputer können viele Möglichkeiten gleichzeitig testen.) Hingegen fällt bei der Architektur der Tangle der Vorteil von Quantencomputern weitaus geringer aus (Faktor <100), zudem dominiert die kryptographische Rechenaufgabe weniger stark den Gesamtvorgang, was den Vorteil weiter schmälert.

Persönlich begeistern mich die konzeptionellen Vorteile des Ansatzes der Tangle im Vergleich zu einer Blockchain. Diese sind auch schwierig objektiv zu entkräften. Natürlich heißt dies nicht, dass sich IOTA durchsetzt: im Videoformatkrieg der frühen 1980’er Jahre hat sich mit VHS auch nicht das technisch beste Format durchgesetzt. Dies ist eine Begeisterung jenseits FUD (Fear, Uncertainty and Doubt) und FOMO (Fear of missing out). Ungeachtet der konzeptionellen Vorteile kann es selbstverständlich noch Tücken in der Implementierung geben und ist speziell angesichts des Konzepts der Tangle die erfolgreiche Ausweitung von IOTA in praktische Anwendungen entscheidend, damit der zentrale Koordinator entfallen kann.

Bitcoin hat ohne Zweifel des Vorteil des „First Mover“ und entsprechenden Ökosystems, das sich um Bitcoin rankt. Vielleicht — und rein spekulativ — findet Bitcoin seine Spezialisierung als Vorreiter einer neuen, mit bisherigen Märkten kaum korrelierten Asset-Klasse, quasi als digitalisiertes Gold bzw. “Wertspeicher” (store of value). Hingegen eignet sich IOTA durch seine Konzeption viel besser für die Skalierbarkeit zur Abwicklung von Transaktionen zwischen Milliarden Teilnehmern, speziell Dingen im Internet von Allem. Natürlich könnte es andere, neue Ansätze geben, die dies noch klüger und geschickter lösen. Ebenso wird mit Hochdruck daran gearbeitet, die Schwächen in bestehenden Systemen durch Ergänzungen auszubügeln, bspw. durch das Lightning Network. Zum jetzigen Zeitpunkt aber scheint IOTA in einer hervorragenden Position um diese (gigantische) Nische zu besetzen. Letztlich haben sich hierfür hoffentlich auch die Klimmzüge gelohnt, die IOTA Foundation als deutsche Stiftung zu etablieren. Erste renommierte Partner und weltweite Pilotprojekte sind vielversprechend.

IOTA ist übrigens ein Akronym aus „Internet of Things“ und „Tangle“, zudem abgeleitet von dem kleinsten Buchstaben des griechischen Alphabets Iota bzw. Jota. Ein IOTA ist tatsächlich recht wenig: Der Kurs für 1 Mio IOTA (MIOTA) liegt derzeit bei knapp 1 EUR, der Wert eines IOTA insofern bei knapp 0.0001 Cent. Insgesamt wurden im Wurzelknoten übrigens (3³³-1) / 2 IOTA generiert, das sind exakt 2.779.530.283.277.761 IOTA bzw. rund 2,8 Mrd. MIOTA oder rund 2,8 Peta IOTA.

Abschließend möchte ich noch die immer wieder gerne aufgeworfene Frage adressieren, ob IOTA als Investition taugt. Selbstverständlich weiß ich dies nicht. Klar ist aber, dass Kryptowährungen mit sehr hohem Risiko behaftet sind und bei jeder Investition der Totalausfall als denkbares und durchaus wahrscheinliches Szenario akzeptiert werden muss. Speziell bei IOTA ist primär die Frage, ob sich das Konzept in seiner Nische etabliert. Sollte dies der Fall sein, ist die derzeitige Marktbewertung sicherlich um einige Zehnerstellen zu niedrig. Damit haben Sie bereits alles in der Hand um selbst zu entscheiden: schätzen Sie die Wahrscheinlichkeit ab, dass sich IOTA im IoT etabliert, schätzen Sie das Potenzial für diesen positiven Fall ab und berechnen Sie den Erwartungswert. Aus dem Vergleich mit dem aktuellen Preis und unter Berücksichtigung ihrer persönlichen Risikotoleranz sowie finanziellen Situation ergibt sich dann die logische Investitionsentscheidung. (Falls Sie ihre persönliche Nutzenfunktion kennen sollten, können Sie natürlich auch den Erwartungsnutzen berechnen um damit auch die Risikobereitschaft berücksichtigen.) Und sollte noch eine schwarze Katze von links kommen und in einem Schaltjahr Vollmond bei 25 Grad Celsius in Timbuktu sein, könnte es ganz anders kommen als Sie denken. In fünf Jahren werden wir klüger sein.

Wenn Ihnen der Beitrag gefällt, freue ich mich über ein Like oder eine Teilung. Oder über eine kleine IOTA Spende an die Adresse:

MDARRQMVQYGXOYYTXKLBGMA9YSWLWQIQPNOVRXNHFSHYHFVZZDCAEEPKAUTGMOITVNGMXAZGBOBDQIRTYTWGAJJBDD

(Um ehrlich zu sein, ist das ein reines Experiment: mich würde interessieren, ob tatsächlich irgendjemand den Autor eines Artikels belohnt. Ich bin neugierig. Ach so, nebenbei ist dies mein erster Beitrag auf Medium. Glaube ich. Noch ein Experiment insofern.)

Weitere hilfreiche Ressourcen