آیوتا، تنگل و اکوسیستم اینترنت اشیا 

آیوتا یک دفتر کل توزیع شده است که برای ثبت و اجرای معاملات بین دستگاه‌ها در اکوسیستم اینترنت اشیا  (IoT)  است که برای ارزآوری معاملات در شبکه خود از ارز رمزنگاری شده‌ای به نام mIOTA استفاده می‌کند. نوآوری اصلی آیوتا تنگل است، سیستمی از گره‌ها که برای تأیید تراکنش‌ها استفاده می‌شود. آیوتا ادعا می‌کند تنگل سریع‌تر و کارآمدتر از بلاکچین‌های معمولی است که در ارزهای رمزپایه استفاده می‌شود.

در اکوسیستم اینترنت اشیا (IoT)، هر دستگاه داده‌ها و اطلاعات پرداخت را با چندین دستگاه دیگر در معاملات انجام شده در طول روز تبادل خواهد کرد. آیوتا قصد دارد به حالت استاندارد انجام معاملات در دستگاه‌ها تبدیل شود. به عبارت ساده، معاملات بین دستگاه‌های متصل را امکان پذیر می‌کند و هر کسی می‌تواند به آن دسترسی داشته باشد.

بنیانگذاران آیوتا ادعا می‌کنند که آیوتا بسیاری از مشکلات مربوط به ارزهای رمزپایه را که در بلاکچین‌های استاندارد تولید شده ­اند، حل می‌کند. این مشکلات از متمرکز کردن استخراج به یک گروه خاص، تا سرعت کم شبکه به مقیاس پذیری، یا مشکل افزایش تعداد معاملات پردازش شده توسط بلاکچین بدون تأثیر بر سایر معیارها را شامل می‌شود.

 این مشکلات در درجه اول به دلیل وجود معاملات زیاد در بلاکچین بیت ­کوین ایجاد می‌شود که ناشی از دلایل مختلفی اعم از: اندازه بلوک‌های کوچک گرفته تا دشواری معماهایی که ماینرها برای حل این ارز رمزپایه به عنوان پاداش باید حل کنند، می‌باشد. آیوتا با پیکربندی مجدد معماری بلاکچین در تنگل و روشی جدید برای سازماندهی داده‌ها و تأیید تراکنش‌ها، این مشکلات را برطرف می‌کند.

آیوتا از طرح بلاکچین سنتی استفاده شده در بیشتر ارزهای رمزپایه استفاده نمی‌کند. در عوض، پلتفرم جدیدی به نام تنگل ایجاد کرده است که از مفهومی ریاضی معروف به نمودارهای دایره‌ای مستقیم (DAG) استفاده می‌کند. برای معتبر بودن تراکنش خود، هر گره در DAG تنگل باید دو تراکنش قبلی را در گره دیگر تأیید کند. این دو نتیجه دارد:

-اول، "ماینرها" به عنوان نهادهایی برای تأیید معاملات حذف می‌شوند، بنابراین در صورت بالا بودن تعداد معاملات، مشکل احتمالی برطرف می‌شود.

-دوم، رشد و سرعت شبکه با تعداد کاربران آن مستقیماً متناسب می‌شود.

 آیوتا همچنین کارمزد تراکنش ندارد و ادعا می‌کند که مشکلات مقیاس گذاری مربوط به بیت­ کوین را حل کرده است.

تاریخچه آیوتا

 سرگئی ایوانچگلو، سرگئی پوپوف، دیوید سان استبو و دومینیک اسکینر، بنیانگذاران آیوتا شدند.

این بلاکچین در اکتبر 2015 از طریق پستی اعلام کرد که فروش توکن را در یک انجمن آنلاین بیت­ کوین اعلام می‌کند. ریشه‌های آیوتا به پروژه جین برمی‌گردد. هدف این پروژه توسعه سخت افزار سه گانه یا سخت افزار کم هزینه و کم مصرف و در درجه اول پردازنده‌های عمومی، برای استفاده در اکوسیستم اینترنت اشیا بود. جین در سپتامبر 2014 برای توکن‌های خود فروش گسترده‌ای برگزار کرد. تقریباً 100000 توکن در طی فروش عمده فروخته شد که مبلغی بالغ بر 250،000 دلار بود.

 توکن‌های جین خیلی زود به عنوان توکن‌های تقسیم سود به بازار عرضه شدند. (پیشنهادات اولیه سکه در آن زمان مورد توجه قرار گرفتند و هیچ وضوح در مورد وضعیت نظارتی آنها وجود نداشت). در سال 2015، جین با نام آیوتا تغییر نام یافت و فروش توکن دیگری برگزار شد. این بار، توکن‌ها به عنوان توکن‌های کاربردی به بازار عرضه شدند و دارندگان توکن جین می‌توانستند توکن‌های خود را با بلاکچین جدید مبادله کنند.

mIOTA ارز رمزنگاری شده آن است که همیشه استخراج می‌شود. در طی سه ماه از آغاز فعالیت خود در بازارهای ارزهای رمزنگاری شده ،mIOTA به بالاترین ارزیابی 14.5 میلیارد دلار رسید.

ویژگی‌های کلیدی

 -آیوتا بلاکچینی است که برای رسیدگی به معاملات بین دستگاه‌های متصل در اکوسیستم اینترنت اشیا ساخته شده است. ارز رمزنگاری شده آن به mIOTA معروف است.

- به عنوان یک پروژه سخت افزاری آغاز شد که هدف آن طراحی پردازنده‌های عمومی با هزینه کم بود.

- هدف در حل مقیاس پذیری و عملکرد کلیدی بیت­ کوین با جایگزینی بلاکچین آن با تنگل دارد که یک سیستم گره است که در آن هر معامله جدید دو معامله قبلی را تأیید می‌کند.

محدودیت‌های بلاکچین

فناوری بلاکچین سنتی به خصوص برای اینترنت اشیا مناسب نیست. بیت ­کوین و سایر ارزهای رمزپایه مبتنی بر بلاکچین با مشکلات مربوط به مقیاس پذیری روبرو هستند و هزینه‌های لازم برای انجام معامله به این معنی است که ارسال معاملات خرد (به عنوان مثال 0.01 دلار) غیرقابل تحمل است. برای ارائه راه حلی مناسب برای اینترنت اشیا، آیوتا باید اطمینان حاصل کند که مقیاس پذیر است، می‌تواند تراکنش‌ها را سریع پردازش کند و می‌تواند تراکنش‌های خرد را بدون هزینه‌های سنگین پردازش کند. برای انجام این کار، آیوتا استفاده از فناوری متفاوت نمودار دایره‌ای مستقیم  (DAG) به نام تنگل را انتخاب کرد.

تنگل

تنگل یک نمودار حلقوی غیر متمرکز (DAG) است و در واقع سیستمی از گره‌ها است که ترتیبی نیستند. بنابراین، هر گره می‌تواند به چندین گره دیگر در تنگل متصل شود. اما آنها فقط در یک جهت خاص متصل می‌شوند، به این معنی که یک گره نمی‌تواند دوباره به خودش مراجعه کند. یک بلاکچین استاندارد نیز یک DAG است؛ زیرا یک مجموعه پیوسته ترتیبی است. اما سیستم تنگل آیوتا، یک سیستم موازی است که در آن می‌توان معاملات را به جای توالی، به صورت همزمان پردازش کرد. هرچه سیستم‌های بیشتری به آن متصل شوند، تنگل در پردازش معاملات از امنیت و کارایی بیشتری برخوردار می‌شود.

در بیت ­کوین، گره‌های کامل که شامل کل تاریخچه معاملات دفتر کل هستند، برای تأیید و توافق لازم­ اند. این فرایند با انرژی و محاسبات زیاد انجام می‌شود. استخراج کنندگان با گره کامل در تنگل لازم نیستند. هر معامله جدید با ارجاع به دو معامله قبلی تأیید می‌شود و مدت زمان و حافظه مورد نیاز برای تأیید یک معامله کاهش می‌یابد. یک معمای اثبات کار (PoW) که به راحتی قابل حل باشد، به عنوان مرحله آخر به معامله اضافه می‌شود. از دو معامله‌ای که انتخاب می‌شوند به عنوان tip یاد می‌شود. سیستم آیوتا برای تأیید معامله از الگوریتم انتخاب tip با "ضریب اطمینان" استفاده می‌کند. اگر معامله‌ای در گذشته 97 بار تأیید شده باشد، 97٪ اطمینان داریم که یک گره آن را در آینده تأیید می‌کند.

تنگل به آیوتا دو مزیت عمده نسبت به فناوری سنتی بلاکچین می‌دهد:

-آیوتا نیاز به استخراج کنندگان را از بین می‌برد. این امکان را برای مقیاس بندی تقریباً بی‌نهایت فراهم می‌کند. اثبات کار لازم برای پردازش این معاملات بسیار پایین است به طوری که اساساً هر دستگاهی قادر به انجام این کار است؛ بدین معنی که استخراج کنندگان برای حفظ یکپارچگی شبکه ضروری نیستند و بنابراین هزینه‌های مرتبط با استخراج از بین می‌روند.

-مقیاس پذیری تقریبا بی‌نهایتی دارد؛ بدین معنی که هنگامی که معاملات در یک بلاکچین پردازش می‌شوند، همه آنها با هم یک گروه شده و یکباره پردازش می‌شوند.

اثبات کوانتوم

 یکی دیگر از ویژگی‌های آیوتا اصطلاحاً اثبات کوانتوم است. این از امضاهای مبتنی بر هش استفاده می‌کند که به طور کلی سریعتر از رمزنگاری منحنی بیضوی (ECC) هستند. امضاهای مبتنی بر هش همچنین به ساده سازی روند امضا و تأیید کمک می‌کند و به کاهش پیچیدگی کلی پروتکل تنگل کمک می‌کند. این ویژگی‌ها به گونه‌ای طراحی شده­ اند که آیوتا را منحصراً مناسب استفاده در دستگاه‌های اینترنت اشیا می‌کند.

پنج واقعیت جالب در رابطه با آیوتا

- توسعه آیوتا در سال 2015 آغاز شد و بسیاری از توکن‌های آیوتا در طی فروش گسترده از نوامبر تا دسامبر 2015 فروخته شد که طی آن 100٪ توکن‌ها صادر شد.

-پس از فروش گسترده عمومی، بخش قابل توجهی از جامعه آیوتا تصمیم گرفت 5 درصد از کل توکن‌های آیوتا را به بنیاد غیر انتفاعی آیوتا اهدا کند. این سازمان برای ایجاد انگیزه در توسعه آینده آیوتا طراحی شده است.

-معاملات با استفاده از آیوتا مانند سایر ارزهای رمزپایه در بلاکچین پردازش نمی‌شود. در عوض، آیوتا از یک نمودار دایره‌ای مستقیم به نام تنگل استفاده می‌کند تا تعداد زیادی از معاملات را بدون مشکل مقیاس پذیری بیت ­کوین تسهیل کند.

-آیوتا به طور خاص برای کار با دستگاه‌های اینترنت اشیا مانند ساعت‌های هوشمند و ردیاب‌های هوا طراحی شده است. هدف آیوتا این است که به دارندگان امکان کسب درآمد از اطلاعات مفید ذخیره شده در این دستگاه‌ها را بدهد.

-روش اجماع اثبات کار (PoW) که توسط آیوتا استفاده می‌شود با انرژی کم طراحی شده است تا دستگاه‌های معمولی اینترنت اشیا قادر به پردازش معاملات در تنگل باشند.