Juli 22, 2019

Coordicide: Der Weg in die Zukunft

Coordicide: Der Weg in die Zukunft

Mit Hilfe unserer lebendigen Community und unserer Industriepartner, die auf eine echte Akzeptanz hinarbeiten, hat das IOTA-Projekt in den letzten drei Jahren einen langen Weg zurückgelegt. Während der Koordinator bisher eine wesentliche Komponente für die Sicherung des Netzwerks war, wird er häufig als „Trainingsräder für das Netzwerk, solange es noch in den Kinderschuhen steckt“ bezeichnet. Wir haben uns sehr bemüht, zu verstehen, wie diese Trainingsräder sicher entfernt werden können.

Wir haben kürzlich unseren Coordicide-Entwurf veröffentlicht, in dem die bisherigen Fortschritte sowie die noch zu bewältigenden Herausforderungen beschrieben werden. Die Lösung dieser Probleme ist jedoch nur der erste Schritt. Die Lösungen müssen noch implementiert, getestet und letztendlich bereit sein, um das IOTA-Netzwerk in der realen Welt zu unterstützen.

Das Entfernen des Koordinators hat für die Forschungs- und Entwicklungsteams der IOTA-Stiftung oberste Priorität. Das Coordicide-Projekt ist eine gemeinsame Anstrengung der Forschungs- und Ingenieurteams, und wir begrüßen auch diejenigen in der IOTA-Community, die sich beteiligen möchten.

Auf hohem Niveau sieht die Strategie so aus:

Diese Strategie kann in zwei Phasen verstanden werden: der Forschungs- und Implementierungsphase und der Testnet-Phase. Das endgültige Ziel ist es also, einen Mainnet-Übergang durchzuführen, bei dem der aktuelle Status des Ledgers in das neue Netzwerk übernommen wird.

Phase 1. Forschung und Implementierung

In dieser Phase haben wir drei spezifische Ziele:

  1. Lösen Sie die offenen Forschungsfragen rund um jedes Coordicide-Modul
  2. Die Erstellung einer umfassenden technischen Spezifikation, die sowohl von der IOTA Foundation als auch von anderen Benutzern verwendet werden kann, die einen IOTA-kompatiblen Knoten implementieren möchten
  3. Implementieren Sie die Spezifikation als zukünftige Referenzknotensoftware der IOTA Foundation. Derzeit lautet der Arbeitstitel dieser Knotensoftware „Bee“.

Da jedes Modul vollständig entwickelt ist, wird parallel mit der Spezifikation und Implementierung begonnen. Wenn Sie dieser Strategie folgen, steht die Referenzknotensoftware nach der Lösung der letzten Forschungsfragen im Idealfall unverzüglich zur Verfügung.

Coordicide-Prototyp: Go-Shimmer

Als weiteren Geschwindigkeitsschub für die Produktionsknotensoftware arbeiten wir auch an einem schnellen Prototyp namens "Go-Shimmer", der den Konsensus-Algorithmus und einige der anderen Coordicide-Module testen soll. Auf diese Weise können wir ein vereinfachtes „Alpha-Netz“ für die Entwicklung, das Feedback und die einfache Überprüfung unserer Coordicide-Implementierung einrichten, ohne zuvor die Spezifikation zu formalisieren oder produktionsfertigen Code zu schreiben.

In der Zwischenzeit haben die Vorarbeiten für Bee bereits begonnen. Die modulare, Plug-in-basierte Architektur wird definiert, und viele Module sind bereits bekannt oder haben keine wesentlichen offenen Forschungsfragen. Diese Module umfassen:

  • Ternary
  • Hash-Funktion
  • Networking
  • Gossip
  • Transaktionslayout
  • Tanglegraphstruktur
  • Ledger state & balance calculator
  • Generische HTTP-API
  • Client-API basiert auf der HTTP-API
  • Lokale Snapshots

Weitere Untersuchungen zu den verbleibenden Modulen sind in vollem Gange. Dazu gehören hauptsächlich die auf der Coordicide-Website aufgelisteten:

  • Schimmer (Konsensalgorithmus)
  • Mana (Sybilschutz)
  • Auto-Peering
  • Tippauswahl
  • Node identifiers
  • Ratenkontrolle
  • Zeitstempel
  • Node-Bootstrapping & Synchronisation

Zusätzlich zu diesen knotenspezifischen Coordicide-Modulen werden viele vorhandene Projekte wie die Client-Bibliotheken und der IOTA-Hub aktualisiert, sobald die neue Spezifikation definiert ist.

Die Forschungs- und Entwicklungsteams der Stiftung arbeiten eng zusammen, um diese Ziele zu erreichen. Wir laden Community-Mitglieder aus allen Bereichen - Einzelpersonen, Unternehmen, Akademiker oder sonstige interessierte Kreise - ein, nach Möglichkeit Kontakt aufzunehmen und daran teilzunehmen.

Phase 2. Start des Coordicide Netzwerks: Testnet

Im Gegensatz zum Rapid Prototype (Go-Shimmer) ist das Coordicide Testnet der erste Release Candidate für das Coordinator-freie Netzwerk. Das schwierigste Hindernis in dieser Phase ist die Beantwortung der Frage: „Wann sind wir (die IOTA-Stiftung und die IOTA-Community) zuversichtlich genug, die gesamte Bewertung des IOTA-Netzwerks unserer neuen Knotensoftware anzuvertrauen?“

Neue Projekte, die von Grund auf neu beginnen, müssen sich nicht so sehr mit dieser Frage befassen, da möglicherweise nur wenig Geld zur Verfügung steht. Für IOTA ist es jedoch unerlässlich, dass das Testnet das reale Netzwerk so gut wie möglich nachahmt, einschließlich beider:

  • Genug ehrliche Schauspieler, um die erforderlichen Sicherheitsannahmen zu erfüllen, und
  • Genug hochqualifizierte böswillige Akteure und Sicherheitsexperten, die ihr Bestes geben, um alle Bruchstellen zu finden

In jedem Kryptowährungsnetzwerk wird der eigentliche Test der Sicherheit und Ausfallsicherheit im Laufe der Zeit durchgeführt, da das Netzwerk wächst und Benutzer anzieht (sowohl ehrliche als auch böswillige) und einen starken wirtschaftlichen Anreiz für beide Arten von Benutzern bietet, sich zu beteiligen.

In einem Testnetz benötigen wir daher alternative Lösungen, um Anreize für diese Art der Verwendung zu schaffen, da Tokens normalerweise keinen echten Dollarwert haben. Derzeit planen wir zwei Bug-Bounty-Programme, die parallel laufen werden:

  • Ein Standard-Bug-Bounty-Programm zum Auffinden von Fehlern oder Bugs im Code oder im laufenden Netzwerk
  • Ein „integriertes“ Bug-Bounty-Programm, in das Testnet-Token eingefügt werden, die 1: 1 mit Mainnet-IOTA-Token einlösbar sind, falls ein böswilliger Akteur sie auf eine von ihm kontrollierte Adresse verschieben kann

Beide Bug-Bounty-Programme werden gestaffelt, wobei mit einem relativ geringen Wert begonnen und das Bounty mit der Zeit erhöht wird. Anfänglich wird die IOTA Foundation diese Prämien zur Verfügung stellen, aber wir können einen Prämienpool einrichten, in dem Community-Mitglieder ihre eigenen (echten) IOTA-Token gegen Testnet-Token „setzen“ können. Dies ist ein hervorragender Mechanismus für Personen, die dem neuen System vertrauen, um es zu beweisen, indem sie (effektiv) ihre eigenen Token in das Testnetz stellen, bevor das vollständige Hauptbuch kopiert wird.

Dies ist ein weiterer Bereich, in dem wir die Hilfe der IOTA-Community begrüßen - um zusammenzukommen und sicherzustellen, dass wir dieses Netzwerk den bestmöglichen und gründlichsten Penetrationstests unterziehen.

Phase 3. Netzübergang

Der letzte Schritt ist die Umstellung der Kontensalden vom bestehenden Netzwerk auf das neue Netzwerk, das zu diesem Zeitpunkt das neue koordinatorenfreie Hauptnetz wird.

Sobald sich die Community einig ist, dass das Testnet stabil ist und das IOTA-Mainnet vollständig unterstützt, können wir den genauen Zeitpunkt des Übergangs angeben, der per Snapshot durchgeführt wird. Dies ist der letzte Zeitraum, in dem Börsen und alle anderen Netzwerkteilnehmer ihre Anwendungen auf das Upgrade vorbereiten sollten.

Planung für den Wandel

Wir planen, die Abwärtskompatibilität für Benutzer von Bibliotheken und Software, die von IOTA Foundation unterstützt werden, so weit wie möglich aufrechtzuerhalten. Dies umfasst die Trinity-Brieftasche, Client-Bibliotheken, IOTA Hub und mehr.

Da wir davon ausgehen, dass sich die Hash-Funktion und das Signaturschema und damit die Brieftaschenadressen während dieses Upgrades ändern werden, enthält die Trinity-Brieftasche einen vollautomatischen Übergangsprozess. Benutzer, die ihre Brieftasche nach dem Netzwerkwechsel zum ersten Mal öffnen, sehen, dass ihr Guthaben an eine neue Adresse verschoben wird. Gelder, die an alten Adressen eingehen, werden automatisch an eine neue Adresse gesendet.

Darüber hinaus bleiben historische Daten, die bereits in das Tangle geschrieben wurden, über Permanodes verfügbar. Diese ermöglichen die Abfrage von historischen Transaktionen, unabhängig von Snapshots oder anderen Protokolländerungen.

Und natürlich ist es wichtig zu erwähnen: Die Arbeit an der Verbesserung der aktuellen Knotensoftware - IRI - ist eine fortlaufende Anstrengung und wird vom Coordicide-Projekt nicht betroffen sein. Aktuelle IOTA-Benutzer können bereits vor Abschluss von Coordicide mit fortlaufenden Fortschritten und Netzwerkverbesserungen rechnen.

Wie Sie sehen, haben wir unsere Arbeit für uns ausgeschnitten. Wir hoffen, dass dieser Beitrag etwas Licht in unsere Pläne für Coordicide bringt, und wir hoffen, Sie auf Discord oder Github wiederzusehen, um dies zu ermöglichen!


Quelle: https://blog.iota.org/coordicide-the-road-ahead-7d89f41b0ba5