Darum macht IOTA vieles besser als Bitcoin

Neben Bitcoin und Ethereum sind inzwischen mehr als 10.000 Kryptowährungen am Markt verfügbar. Natürlich sind viele noch weit davon entfernt, relevant zu sein. Die Zahl zeigt aber, wie rasant und leider auch unübersichtlich die Krypto-Szene inzwischen ist. Eines der etablierten Projekte ist das der IOTA-Foundation, mit ihrem Vorstand und Gründer Dominic Schiener aus Berlin. Als einer der wenigen Krypto-Projekte mit deutschem Gründungsmitglied lohnt sich ein Blick hinter die Kulissen von IOTA. Wir zeigen, welches Potenzial IOTA und der Coin MIOTA haben und was IOTA in seiner Architektur von der Bitcoin Blockchain unterscheidet.

Was ist IOTA?

IOTA ist ein Projekt aus dem Bereich der Distributed-Ledger-Technologie (DLT), genau wie die Blockchain. Beide Technologien beschreiben eine Datenbank in einem Netzwerk aus mehreren Computern, bei der jeder Teilnehmer auf eine aktuelle Kopie der Datenbank in Echtzeit zugreift. Die Rechner im Netzwerk finden einen Konsens über die auf der Datenbank getätigten Transaktionen und Informationsflüsse. Während die Blockchain neue Datenblöcke wie eine Kette aneinanderreiht und dadurch sehr langsam und energieintensiv ist, geht die IOTA-Foundation mit ihrem Projekt einen anderen Weg. Die Entwickler bei IOTA verwenden den azyklischen Graphen, den sogenannten Tangle, den man sich vereinfacht wie ein Wollknäuel vorstellen kann, mit dem die Katze spielt.

Am Anfang nimmt man einen Faden und rollt ihn um die Finger. Mit jedem Meter mehr wird das Knäuel dichter, schwerer und leichter aufzurollen. Ruck zuck, sind innerhalb kürzester Zeit Hunderte Meter Wolle zu einem Knäuel geworden und das Aufrollen geht mit zunehmender Größe leichter von der Hand. Genauso verhält sich der Tangle von IOTA, denn auch er wird mit jeder neuen Transaktion dichter und robuster. Trotz der enormen Mengen an Daten (Faden) entstehen entlang der Datenlinie (Knäuel) immer mehr Kontaktpunkte, die sich zu einem Netzwerk verbinden. Im Inneren des Graphen (Knäuel) entstehen so kurze Wege zwischen den vielen Kontaktpunkten (Knoten, auch Nodes), was dazu führt, dass Transaktionen deutlich schneller als auf der Blockchain abgewickelt werden können.

Die Architektur des Tangle von IOTA wird genau wie das Wollknäuel immer dichter und leichter zu steuern. Während die Blockchain länger und länger wird, wird der Tangle dichter und es entstehen noch kürzere Wege zwischen einzelnen Kontaktpunkten. Die IOTA-Foundation steuert das Projekt und hat sich der Entwicklung der Maschinenkommunikation gewidmet. Neben der gänzlich anderen Ausrichtung als der Bitcoin, bietet IOTA zahlreiche Einsatzmöglichkeiten im Internet der Dinge, der Industrie 4.0, im Bereich digitaler Identitäten und smarter Infrastrukturen. Inzwischen ist IOTA in zahlreichen Forschungsprojekten der EU involviert und leistet dort einen wichtigen Beitrag zur Entwicklung innovativer Lösungen für die digitale Transformation unserer Wirtschaft sowie der zukünftigen Mobilität, wie im Projekt ORCHESTRA der Europäischen Union.

Was kann IOTA?

M2M steht für Machine-to-Machine-Payment oder -Kommunikation. Als Maschine wird in diesem Kontext ein drahtloses Endgerät wie ein Sensor oder eine Kamera bezeichnet. Aber auch ein Roboter in der automatisierten Fertigung oder ein autonomes Fahrzeug kann eine Maschine sein. Wir bewegen uns im Bereich der Maschinenökonomie, also einer Wirtschaft, in der Maschinen miteinander kommunizieren, und zwar ohne die aktive Interaktion des Menschen. Was zunächst wie die Fiktion eines Hollywood-Regisseurs klingt, ist nichts anderes, als wenn sich die kleine Fernbedienung mit dem Garagentor verbindet und das Tor sich öffnet oder schließt. Dieses Beispiel lässt sich in vielen Szenarien finden, sei es beim Fahrzeug, dass automatisch die Parkgebühren beim Verlassen des Parkhauses bezahlt oder dem Backofen, der sich per App steuern lässt.

Immer, wenn sich Geräte miteinander verbinden, benötigen sie ein Kommunikationsprotokoll, um die Daten von A nach B und zu senden. In einem Netzwerk aus beispielsweise 200 Sensoren entlang einer Produktionsstraße müssen Informationen nicht nur von A nach B, sondern auch nach C und F und Y gesendet werden. Der Informationsfluss ist nicht einseitig linear, sondern mehrseitig variabel in jede Richtung möglich. Die Kommunikationsebene ist daher nicht linear, sondern dreidimensional aufgebaut. Durch die Einsatzmöglichkeiten der Blockchain, ebenfalls eine DLT, und der gleichzeitig zunehmenden Vernetzung von Geräten sowie der Entstehung des Internet of Things, IoT (englisch für Internet der Dinge), sind Anwendungsfälle entstanden, in denen Maschinen autark miteinander kommunizieren, um Daten auszutauschen.

IOTA kann aufgrund seiner technologischen Eigenschaften nicht nur eine enorme Anzahl von Kommunikationen (Transaktionen) innerhalb von Sekunden abwickeln, sondern ermöglicht mit seiner eigenen Kryptowährung, MIOTA, auch die Möglichkeit, dass sich diese Maschinen gegenseitig bezahlen. Die Bitcoin Blockchain ist hierfür nicht geeignet, da ihre Transaktionsbestätigungen mehrere Minuten und bis zu 2 Stunden dauern können. Wer im Parkhaus bezahlen möchte, braucht genau in diesem Moment die Kommunikation zwischen Sensor im Fahrzeug, Kamera an der Schranke und Prozessor im Inneren der Anlage. Genau hier liegt der Mehrwert von IOTA, denn derzeit kann kein anderes Protokoll diese Leistungen abdecken.

Wo wird IOTA eingesetzt?

Wie schon erwähnt, sind wir mit IOTA vor allem in der Industrie, der Mobilität und dem Bereich der digitalen Identitäten. Industrie 4.0, die vierte industrielle Revolution, basiert auf der Vernetzung von Geräten und der Analyse der gesammelten Daten. Der Datenfluss muss in Echtzeit erfolgen und trotzdem die hohen Sicherheitsanforderungen einhalten, die dafür notwendig sind. Das autonome Fahrzeug bezieht seine Daten aus dem Prozessor und verlässt sich auf ihre Qualität und Echtheit sowie die Sicherheit der Daten. Auf Basis dieser Daten trifft das autonome Fahrzeug anschließend seine Entscheidungen, wie bremsen oder blinken. Die Industrie und das große Thema der zukünftigen Mobilität sind ideal für den Einsatz von IOTA.

Die zunehmende Individualisierung bringt nicht nur eine größere Vernetzung mit sich, sondern auch enorme Datenmengen. Die Lösung von IOTA wird zukünftig an den Datentransfers innerhalb von Netzwerken beteiligt sein. Dass dafür eine eigene Lösung notwendig ist, verdeutlicht die obige Grafik von VW, bei der dargestellt ist, wie viele Daten alleine in der Automobilbranche bzw. nur innerhalb eines Herstellers entstehen können. Auch bei Porsche hat die Individualisierung den Fertigungsprozess nachhaltig verändert und Big Data entstehen lassen.

„Im Zuge der Individualfertigung lassen sich selbst ausgefallene Kundenwünsche realisieren. Unterschiedliche Ausstattungen, Anbauteile, Ländervarianten und vieles mehr führen zum unverwechselbaren kundenindividuellen Produkt. So sind allein bei der BMW 3er Limousine oder beim BMW 3er Touring über 20.000 Innenraumvarianten möglich. Durch diese grenzenlosen Möglichkeiten kommen zwei völlig gleiche Fahrzeuge hintereinander auf dem Montageband so gut wie nie vor.“

IOTA als Lösung bei digitalen Identitäten

Auch bei den digitalen Identitäten bietet IOTA eine einzigartige Lösung, die dabei helfen soll, bürgernahe Dienstleistungen anzubieten. Dafür muss sich der Bürger eindeutig identifizieren können, und zwar von autorisierten Stellen, wie Banken, Bürgerämtern, öffentlichen Institutionen.

IOTA verwendet dafür das Konzept der dezentralen Identifikatoren, den DIDs. Sie bieten die Möglichkeit, im digitalen Zeitalter eine Vielzahl von Services zu nutzen, bei denen ein kryptografisch erzeugter Schlüssel alle Informationen enthält, die zur Identifizierung notwendig sind. Diese Informationen existieren nur einmal und jede Veränderung an ihnen sind durch die Speicherung auf einer DLT nahezu 100 % ausgeschlossen. Während wir bisher eine E-Mail-Adresse oder unsere Handynummer zur Identifizierung nutzen konnten, wird sich das digitale Leben weiter verändern und auch hier zu einer immer stärker werdenden Vernetzung führen. Basierend auf IOTA können digitale Identitäten, in diesem Kontext auch Selbstsouveräne Identitäten, dezentral erstellt und verwaltet werden, wobei die Datenhoheit beim Bürger liegt.  

Wie sieht die IOTA Prognose aus?

Unabhängig von der Wertentwicklung des nativen Coins, dem MIOTA, hat die Technologie von IOTA großes Potenzial. Das zeigt sich primär im Bereich des Internets der Dinge, von dem Infineon sagt, dass sich darin zukünftig Daten selbst das Ziel suchen, wo sie verarbeitet werden möchten. Und so lange es nicht nur laut IBM 2025 über 75 Milliarden vernetzte Geräte geben soll, sondern der Chiphersteller Infineon auch recht behält und „beinahe alle Fahrzeuge 2030 zum “Internet of Things” gehören“, wird es mehr als genug Anwendungsfälle geben, in denen IOTAs Tangle zum Einsatz kommen kann. Außerdem arbeitet die Open Source Community von Entwicklern auch daran, dass IOTAs einzigartiger Aufbau auch in anderen Branchen und Bereichen gefragt ist. Das kann auch für MIOTA vorteilhaft sein.

Die Anzahl von vernetzten Geräten, kommunikativen Maschinen und riesigen Datenmengen führt auch zur Entwicklung neuer Geschäftsmodelle wie einem Datenmarktplatz, den IOTA inzwischen auch veröffentlicht hat. Und durch die Forschungsbeteiligung an wichtigen EU-Projekten wird weiteres Wissen generiert, dass sich im Zuge der Digitalisierung wertschöpfend nutzen lässt.