IOTA ist ein exotischer, Blockchain-ähnlicher Ansatz für das Internet of things -was steckt dahinter?

Der Artikel wurde zuletzt aktualisiert am 30. Juni 2019 05:06 Uhr von Mark Preuss

Nein, Südtirol und generell Italien sind technologisch gesehen eher konservativ. Dinge wie Innovation Hubs sucht man vergeblich. Ich war in Italien auch noch nie auf einem Meetup.

Ich kann mich noch erinnern, wie ich 2013 versuchte, meine Klassenkameraden zu überzeugen, Bitcoin zu kaufen. Damals war Bitcoin 70 Dollar wert und ich hielt einen Vortrag über das Potential von Bitcoin. Ich regte an zu investieren – was niemand getan hat. Über den weiteren Kursverlauf brauch ich ja nichts zu sagen.

Italien befasst sich generell weniger mit Fragestellungen wie IoT, Smart Cities, Blockchain und neuen Innovationen. Das waren auch für mich dann die Dinge, weshalb ich mich am Ende nach Berlin abgesetzt hab.

Auf dem Weg nach Berlin – Wie kamst Du dann insgesamt zur Blockchainszene? Mit einigen Hackathons bist Du ja kein unbekannter mehr…

Vor vier Jahren, also als ich fünfzehn, sechzehn war, habe ich das erste mal von Bitcoin/Blockchain gehört. Ernsthaft beschäftige ich mich seit 2012 mit Bitcoin und dem Thema Blockchain – auch aus dem einfachen Grund, dass erst dann mein Englisch gut genug war, das Bitcoin White Paper zu verstehen.

Richtig in die Szene kam ich über das Minen. Ich habe damals aus einem Startup, was im Rahmen von AWS aufgebaut wurde, noch Amazon web credits im Wert von 10.000€ gehabt. Damals kam gerade Protoshares (nun bekannt als Bitshares) heraus. Mit den AWS Credits kaufte ich mir Server, mit dem Protoshares gemint werden konnten. Glücklicherweise hatte ich Erfolg und einen guten ROI, was mich dann motivierte, ein Startup im Rahmen Blockchain zu gründen.

Weil ich auf der Basis persönlicher Erfahrung realisiert habe, wie schwer es ist, Kryptowährungen zu kaufen, habe ich es zu dem Zeitpunkt also sinnvoll gefunden, einen Fiat-to-Crypto Exchange zu machen. Generell auch, weil ich es als eine solide Basis für meine Moonshots, meine großen Ideen, ansah. Als eines der ersten Mitglieder der Crypto Valley in Zug habe ich das Startup in der Schweiz dann in 2014 gegründet.

Ziel war, das Startup so aufzustellen, dass alle regulatorischen Belange von einer selbstregulierenden Plattform gelöst werden. Ärgerlicherweise war die damalige Lesson learned, dass der Aufbau und das Etablieren einer Trading Platform ziemlich schwierig bis unmöglich ist. Ich habe acht Monate probiert, eine Bank zur Zusammenarbeit zu bewegen, hab mir jedoch an den üblichen Klischees Marke “Bitcoin ist für Geldwäsche und Drogen” die Zähne ausgebissen.

Im Bitcoin- und im Nxt-Crash habe ich dann viel Geld verloren und in der Schweiz stapelten sich die Rechnungen. Da dachte ich mir auf gut deutsch “Fuck it” und hab das Unternehmen verkauft und mich auf andere Konzepte fokussiert.

Seit 2015 fokussiere ich mich hauptsächlich auf IOT und Smart Cities. In dem Zusammenhang habe ich mich auch intensiv mit Ethereum beschäftigt. Ende 2015 ist von meinem Co-Founder IOTA gegründet worden. Motivation war es ein wirkliches Blockchain Backbone für Machine-to-Machine Bezahlungen zu entwickeln.

Daneben gab es natürlich noch die Hackathons in Shanghai und Berlin. Ich wurde von einem Großunternehmen aus China zu jenem Hackathon eingeladen und gewann damit 30.000€, daraus ist dann Cargochain entstanden, was dann beim GTEC-Award einer breiten Masse vorgestellt wurde und den zweiten Platz erlangte. Zwar arbeite ich noch daran, fokussiere mich aber jetzt hauptsächlich auf IOTA.

Wie funktioniert IOTA?

Hier kann man provokant die Frage stellen, warum es aus Deiner Sicht IOTA braucht. Warum braucht es für IOT was anderes als die klassischen Lösungsvorschläge (Ethereum, Bitcoin, Rootstock)?

Das größte Problem von Blockchain-Anwendungen hinsichtlich IOT sind die Gebühren. In IoT geht es um Micro- und Nanopayments – das heißt kleine Centbeträge die transferiert werden müssen. Das Dilemma mit Blockchains heute ist, daß die Fees wirklich prohibitiv sind, die Kosten sind einfach zu hoch um solche Mikrotransaktionen auszuführen. Ein ironischer Aspekt von Blockchain ist folgender: je beliebter die einzelne Blockchain wird, desto schwieriger wird es, sie wirklich zu verwenden – da die Transaktionsgebühren immer teurer werden.

Ich hatte mal die Kosten für einen klassischen Voting- Prozess auf Ethereum berechnet, und die Volatilität führt zu stark schwankenden Preisen: vor sechs Monaten war der gas-Preis ungefähr neunmal so billig wie heute! Das ist natürlich kein Ethereum-eigenes Problem, bei Bitcoin lagen die Fees vor kurzem bei 30 Cent pro Transaktion.

Wenn wir uns ein System ausmalen, in dem unterschiedliche Devices ständig miteinander in Interaktion stehen, d.h Transaktionen hin und her geschoben werden, dann merken wir, dass das viel zu teuer für einen Internet of things-Ansatz ist.

Dazu kommt, dass die Blockchain-Anwendungen viel Platz benötigen – Bitcoin ca. 60 GB und Ethereum 30 GB. Das würde dazu führen, dass die Devices entweder immer an einer Art Server wie dem Ethereum Computer oder dem 21 Bitcoin Computer angehangen sein müssen, oder diese Devices, wenn sie starke Nodes sein wollen, viel Speicherplatz benötigen.

Damit ist generell das Problem, dass die vorhandenen Systeme nicht leichtgewichtig sind. Klar, es existieren Light Clients, aber diese sind letztlich von Full Nodes abhängig. Gerade für m2m und IoT bringt die Blockchain derart viele Schwierigkeiten mit sich, dass wir eine andere Lösung entwickeln mussten.

Und wie antwortet IOTA darauf?

Das Internet of things stellt Systeme vor verschiedene Herausforderungen: es muss leichtgewichtig sein, es muss ressourcensparend sein und Mikrotransaktionen sollten möglichst keine Gebühren besitzen.

IOTA ist unser Lösungsansatz. Es ist eine Blockchain ohne Blöcke und ohne Chain, um es mal paradox auszudrücken. Technisch ausgedrückt ist Iota ein distributed ledger mit einem gerichteten azyklischen graphen, d.h. Ein ledger, in dem die Verbindungen zwischen den einzelnen Elementen nie einen Zyklus der Form A->B->C->A bilden, wie man auf dieser Abbildung sehen kann:

Das System nennen wir Tangle – Knäuel. In IOTA existieren nicht mehr die Blöcke, sondern einzelne Transaktionen. Während die klassische Blockchain aus einem Strang – der Chain – besteht, ist das Tangle ein System, das mehrere Stränge zulässt. Einzelne Transaktionen sind untereinander verbunden. Dadurch ist man nicht mehr auf Block times oder sizes limitiert, sondern kann instantan seine Transaktion durch das Netzwerk validieren lassen.

Insgesamt sind die Vorteile von IOTA (bzw. unsere Ansprüche bei der Implementierung):

IOTA ist sehr skalierbar. Ohne Blöcke existiert kein Blocksize Limit.

IOTA hat keine Transaktionsgebühren. Bis auf den Strom des Devices sollen keine weiteren Kosten dazu kommen.

IOTA ermöglicht es offline Transaktionen auszuführen, was bedeutet, dass Devices nicht nur durch TCP oder UDP kommunizieren können, sondern auch durch ZigBee, Bluetooth usw.

IOTA soll sehr leichtgewichtig und damit für m2m-communication und iot prädestiniert sein.

Diese Lasten werden dann in IOTA durch das Tangle realisiert?

Zur Beantwortung der Frage und für weitere Ausführungen gehe ich kurz auf die Philosophie hinter IOTA ein. Das Tangle hat eine andere Idee bezüglich Konsens als die Blockchain: in letzterer ist dieser Konsens letztlich entkoppelt, streng genommen stellen die Miner ihren Service zur Verfügung. Ich zahle dem Miner meine Fee, damit er die Transaktion in einen Block gibt. Wir merken die Dramatik der Miner-Rolle daran, dass unterschiedlich hohe Fees von Minern zu unterschiedlichen Prioritäten führen.

Im Tangle ist jeder Teilnehmer am Netz ein komplett proaktiv. Wenn einer von ihnen eine Transaktion validiert haben will, muss er aktiv am gemeinsamen Konsens des Netzwerkes partizipieren – und auch Transaktionen validieren. Wir haben das System so aufgesetzt, dass man erstmal zwei Transaktionen validieren muss, um Double Spending auszuschließen etc., bevor die eigene Transaktion validiert wird. Genau dadurch entsteht dann der Tangle, durch diese Verkettung von Transaktionen.

Durch diesen Validierungsprozess benötigt IOTA keine Gebühren, ist skalierbar und sehr leichtgewichtig.

Außerdem ist in diesem Konzept off-branching, d.h. Offline Transaktionen auszuführen, möglich. Einzelne IOT-Nodes können auch getrennt vom Haupt-Tangle arbeiten. Wenn ein solches Sub Tangle wieder zum Main Tangle gehören will, werden die anderen Teilnehmer des Main Tangles die Transaktionen des Sub Tangles auch sehen, was dazu führt, dass eben diese Transaktionen auch validiert werden.

Wir haben neben dem beschriebenen Validierungs-Ansatz auch sogenannte Payment Channels implementiert, wie es sie auch bei Ethereum und Bitcoin gibt. Payment channels bezeichnen die instantane Übertragung von noch nicht validierten Transaktionen. Das sind dann Transaktionen, die nicht auf dem Tangle stattfinden. Dadurch sind Millionen von Transaktionen pro Sekunde möglich.

Was sind denn die nächsten Schritte bei IOTA?



Wir sind im Moment in Gespräch mit einigen Dutzend Großunternehmen und Startups mit denen wir an IoT und Blockchain Proof of Concepts zusammen arbeiten. Einige diese PoC’s welche wir hier in Berlin machen werden bald publiziert werden.

Generell geht es uns darum zu zeigen wie die Zukunft, speziell im Rahmen der Machine Economy, aussehen wird. Deshalb sind wir immer sehr offen für Partnerschafen mit anderen Unternehmen.

Natürlich wird IOTA nicht nur Transaktionen und Daten Transfer ermöglichen. Wir arbeiten an mehreren Erweiterungen zum Core-Protokoll welche noch neuere und bessere Möglichkeiten für Unternehmen und Developer geben werden um IoT Produkte mit IOTA zu entwickeln.

Blockchain-Interessen jenseits IOTA

Was sind andere Blockchain Applikationen welche dich interessieren?



Ich bin sehr passioniert bzgl liquid democracy, collective intelligence etc. Hier macht Blockchain natürlich allein wegen des Voting- Prozesses Sinn.

Ein weiteres Thema im Blockchain-Kontext, dass mich interessiert, sind Smart Cities, der große use case für IOT, der letztlich mit liquid democracy verbunden werden kann – so dass alle Stadtbewohner mehr Mitbestimmungsrecht haben. Self-regulating environments, die nicht so viele Mittelmänner brauchen ist dementsprechend eine große Vision.

Hier stoßen wir auf ein aktuelles Problem mit der liquid democracy, das bei mir zu einem Fokuswechsel auf das IOT führte. Wie kann man das beschriebene Ziel aktuell auf der Basis der Verfassung realisiereren? Da Lösungen auf der Basis der Verfassung langwierig und kompliziert sind – und auf der Basis müssen sie realisiert werden – habe ich mich auf ein Gebiet fokussiert, was weniger Überschneidungen mit Fragestellungen hinsichtlich der Verfassung hat- letztlich ist IOT ein pragmatisches Problem.

Eine damit Verwandte Frage fällt mir ein: Oft denkt man “dezentralize all the things” – wo sind da die Grenzen?

Wie validiere ich Daten auf der Blockchain? Ein use case von IOTA ist ja, dass ein Sensor autonom Daten übermitteln oder sogar verkaufen kann. Wenn wir in Berlin eine Wetterstation haben, und jemand verfälscht – willentlich oder unwillentlich – die Wetteraufnahme, wie kann man das erkennen? Ein Ansatz wäre, über Datenanalyse Ausreißer zu finden – vorausgesetzt, dass man genügend Sensoren in der Umgebung hat! Und dafür würde es eine Zentrale Entität zur Evaluierung der Daten benötigen.

Eine weitere Grenze kann man im Rechtswesen finden: Smart Contracts fällen binäre Entscheidungen – im starken Kontrast zu den Ermessensentscheidungen und Kompromissen, die ein Richter, der bei Fehlentscheidungen haftbar ist, fällen muß. Letztlich ist der smart contract so begrenzt in seinen Entscheidungen wie der Entwickler es zu Beginn konzipiert hat.

Salopp gesagt, kann ein Polizist ein Auge zudrücken, der smart contract nicht.

Als Lokalpatriot muss ich das als Abschlußfrage fragen: Wie ordnest du Berlin in der Blockchainszene ein?

Berlin ist die Blockchain-Hauptstadt Europas, ggf sogar der Welt! Hier sitzen viele der innovativen Leute und thought-leaders, was die Szene weltweit voran bringt.

Dominik, vielen Dank für dass Interview!

BTC-Echo