O que é o IOTA?

IOTA (IOTA) um projeto de rede e criptomoeda baseado na tecnologia DAG que pretende ser a ponte que une todos os dispositivos IoT do mundo em uma rede de alta velocidade, escalabilidade e segurança. 

El projeto IOTA com seu criptomoeda, é um dos projetos que busca levar a tecnologia DLT para um campo totalmente novo: a Internet das Coisas (IoT). Para isso, a IOTA desenvolveu uma tecnologia única que busca liberar todo o potencial dos blockchains desses dispositivos à medida que eles passam a ter maior relevância em nosso dia a dia.

Nesse sentido, IOTA como um protocolo DLT e criptomoeda aspira a desenvolver soluções altamente escaláveis ​​que permitem que os dispositivos IoT sejam interconectados em uma rede segura e descentralizada. Claro, essa visão não abre mão de outras utilidades de criptomoedas, como transações financeiras, mas seu foco está mais focado em (trocadilhos) outras coisas.

Mas o que significa que IOTA é DLT e não um blockchain como Bitcoin? Por que é revolucionário? Qual é o seu futuro?

IOTA, o nascimento de um DLT para a Internet das Coisas

O projeto IOTA começou como um esforço para David Sonstebø, Dominik Schiener, Serguei Ivanchegloe Serguei Popov, que procurou resolver vários dos problemas que o blockchain apresentou desde o seu início. O trabalho conjunto desta equipe permitiu que o primeiro white paper do projeto fosse lançado em 3 de abril de 2016. Em dizer whitepaper foi apresentado a emaranhamento, a rede que formaria a IOTA junto com uma série de notícias poderosas.

O desenvolvimento inicial foi financiado por um ICO, e os participantes puderam comprar o token de IOTA por meio de outras criptomoedas. Dessa forma, foram captados aproximadamente 1.300 BTC, o equivalente a aproximadamente US $ 500.000 na época, e o fornecimento total de tokens foi distribuído proporcionalmente entre os investidores iniciais.

Desde então, a IOTA iniciou uma longa jornada de desenvolvimento para tentar ser o que prometeu: uma rede altamente escalonável, segura e compatível com IoT. Em tudo isso, a Tangle desempenhou uma posição vital nesse desenvolvimento. Por isso explicaremos o que é esta curiosa construção e a grande tecnologia que se esconde por trás dela.

Um blockchain para a IoT

O objetivo da IOTA, como comentamos, é projetar um DLT escalável e de alta velocidade que permite que dispositivos IoT sejam interconectados em uma rede P2P com interação descentralizada. Um fato que possibilitaria a construção de uma rede dinâmica de transações e microtransações entre esses dispositivos e o mundo, quase em tempo real. Desta forma, os dispositivos IoT serão capazes de transferir fundos, manter registros e enviar mensagens entre si, sem a necessidade de qualquer sistema centralizado.

Este cenário no IOTA é totalmente factível. E tudo isso graças ao fato de que a rede não precisa de mineiros já que, ao contrário, o consenso é construído por nós que trabalham de forma assíncrona e a segurança é garantida por uma grande rede. Mas quão chocante isso pode realmente ser?

Bem, a tecnologia IoT está conosco há vários anos e desde o seu surgimento não parou de crescer. Talvez você não tenha percebido esse crescimento porque está em coisas que você nem pode imaginar. Por exemplo, seu cartão de débito ou smartphone com NFC é considerado um dispositivo IoT. O mesmo acontece com aquela geladeira, forno, cafeteira, televisão, câmera IP ou qualquer outro dispositivo "inteligente" com conexão à Internet. Todos eles fazem parte do crescente mercado de dispositivos IoT, que deve atingir mais de 125.000 bilhões de dispositivos até 2030 e um valor de mercado de 1,5 trilhão de dólares.

Números que parecem um sonho, mas que se tornarão realidade com a incursão total da IoT em indústrias e empresas (na chamada Indústria 4.0), bem como nas residências, conquistando cada um dos dispositivos que utilizamos em nosso vidas diárias.

Com essa perspectiva, é compreensível porque IOTA é uma rede com um amplo futuro pela frente. Seu compromisso de interconectar o mundo da IoT em uma enorme rede descentralizada, pode acabar gerando um sistema descentralizado único que, certamente, pode atingir um valor imenso em um futuro não tão distante. O melhor é que a aposta IOTA já é utilizável e eles demonstraram não só a sua capacidade, mas as infinitas possibilidades dela.

Mas Como você planeja fazer isso? Qual tecnologia o projeto IOTA possui para construir uma rede tão grande e poderosa com capacidade para servir a um número tão grande de dispositivos globalmente? Bem, vamos examinar isso abaixo.

Como se faz? A tecnologia que faz IOTA funcionar

Certamente agora você ficou surpreso com o fato de que IOTA não é um blockchain como estamos acostumados a ver no mundo criptográfico. Em vez disso, é algo totalmente diferente, é um DLT (Distributed Ledger Technology) que funciona sob um DAG. Mas o que todos esses detalhes técnicos significam? Para descobrir a resposta, vamos começar a desconstruir o IOTA e saber como ele funciona.

O que é emaranhado?

O nascimento do IOTA também deu origem ao Tangle, um protocolo que se afasta do conceito de blockchain para abraçar uma nova e pouco conhecida tecnologia, a DAG ou gráficos acíclicos direcionados. Esta construção curiosa permite que a IOTA se desenvolva em um novo esquema de rede radicalmente diferente do blockchain.

Se você não sabe Um DAG é um gráfico (ou gráfico) onde podemos localizar nós diferentes (conhecidos como vértices) que estão relacionados entre si por strings. Essas cordas são direcionadas, ou seja, eles têm apenas um endereço específico. Mas o mais importante sobre os DAGs é que se você começar a percorrê-lo do ponto A, será capaz de percorrer todo o gráfico até chegar ao ponto B sem repetir o mesmo caminho e, o mais importante, sem voltar de forma alguma para apontar A.

Simplificando, um DAG pode ser organizado de forma que sua operação seja equivalente ao blockchain. Ou seja, movendo-se em uma única direção e sem a possibilidade de voltar para fazer alterações ou alterações nos dados. Surpreendente, não é? Podemos ver então que um DAG funciona como um blockchain, apenas de uma maneira um tanto única.

Além disso, os DAGs oferecem várias vantagens e a Tangle tira proveito delas. Por exemplo, em IOTA graças a Tangle e sua construção em um DAG, não há blocos. Portanto, aquela unidade essencial de compactação de informações que vemos no blockchain desapareceu completamente no IOTA.

Sem blocos, não há cadeia de blocos e isso já nos diz como funciona o IOTA completamente diferente. As mudanças não param por aí, ao descartar os blocos, os mineiros e seu papel na rede é desnecessário. Desta forma, Tangle cria uma estrutura na qual não há blocos ou mineradores. Então você pergunta, como funciona a rede? Como você pode processar e validar transações com segurança?

A resposta é muito simples, o Tangle usa o DAG para transformá-lo em uma versão aprimorada do blockchain. Essa estrutura (o DAG) permite que o Tangle construa dois novos conceitos:

1. Os locais que nada mais são do que transações representadas no DAG.
2. E os nós, que são os emissores e validadores dessas transações.

Desta forma, os sites fazem parte do gráfico que forma o Emaranhado (parte do DAG), que contém uma ou algumas transações que se relacionam entre si. Enquanto os nós, os usuários IOTA são elegíveis para emitir transações e, ao mesmo tempo, validar duas transações de rede anteriores.

Isso significa que, como usuários IOTA, temos a capacidade de emitir e validar duas transações que podem estar relacionadas à nossa. Então, outro nó pode validar o nosso, fazendo com que a cadeia de validação continue. Essa operação assíncrona permite a validação rápida da transação, mas o melhor de tudo é que não requer mineiros. Assim, o Tangle e seu DAG permitem construir uma rede segura, rápida e altamente escalável.

Uma rede escalável com vista à descentralização total

Muitos projetos de blockchain há muito buscam soluções para o problema de escalabilidade. A maioria dessas soluções os levou a criar estruturas híbridas que combinam o melhor da descentralização e da centralização. Mas isso representa outro problema, partes centralizadas significam um nível de controle que pode ser arriscado para a rede. Por exemplo, se uma parte dessa estrutura centralizada cair, o impacto na rede pode ser forte o suficiente para impedir seu funcionamento normal.

Exemplos de projetos que decidiram criar sistemas como estes são Dash o Coroa, Onde masternodes eles funcionam como uma unidade centralizada capaz de validar transações imediatamente. Sim, com isso você ganha em escalabilidade, mas renuncia à segurança e à descentralização.

IOTA também tem uma figura chamada Coordenador, que é uma força centralizadora que permite que o IOTA tenha um alto nível de escalabilidade quando emparelhado com um DAG. A responsabilidade do Coordenador é emitir um marco e verificar se algum dos participantes da rede tenta dobrar os gastos.

A Coordicide, transforma IOTA em uma rede totalmente descentralizada

Dada a situação acima, a comunidade de desenvolvimento IOTA busca criar outro marco: eliminar o Coordenador e ser uma rede totalmente descentralizada, onde todas as suas partes são iguais. Se alcançado, seria a primeira rede a alcançá-lo, um marco a ser respeitado por toda a comunidade criptográfica.

Para entender isso, vamos lembrar que o que IOTA realmente fez é compartilhar a responsabilidade pela geração e validação de transações entre as partes da rede. Desta forma, todos os nós da rede têm a mesma responsabilidade em manter o funcionamento da rede, ao contrário de redes como Bitcoin, onde existem nós completos, nós de sementes, mineiros e usuários com suas carteiras.

Porém, o fato de eliminar a figura do Coordenador levará o IOTA a outro importante ponto de desenvolvimento. Um ponto onde toda a rede pode servir como uma força motriz para o dimensionamento. Na IOTA, eles chamam isso de Coordenada o Coordenicídio, que é a eliminação de qualquer estrutura centralizada que possa existir na IOTA.

Com isso, os nós IOTA têm a capacidade de garantir em todos os momentos que a rede funcione corretamente, que ninguém realize ações desonestas (nem mesmo os Coordenadores), e que o esforço computacional de todos agregue à escalabilidade da rede. Você pode imaginar assim: uma única turbina eólica pode não fornecer eletricidade suficiente para a cidade onde você mora, mas um milhão delas certamente atenderá à demanda e dará muito mais. O melhor é que o trabalho das turbinas eólicas pode ser autogerido e, assim, ajustar a produção de energia elétrica às necessidades da cidade a qualquer momento.

Isso deixa uma coisa clara: a IOTA busca criar uma rede com a capacidade de realizar tarefas de maneira paralela, assíncrona, descentralizada e segura. Se for bem-sucedido, o IOTA será capaz de oferecer escalabilidade sem precedentes. No entanto, isso ainda está em desenvolvimento, mas você pode ler o White paper da Coordicide neste link.

Mas quão escalonável é o IOTA? Bem, em 2017, eles fizeram um teste de estresse com 250 nós e, como resultado, o IOTA foi capaz de lidar com 112 transações por segundo. A rede IOTA hoje é muito maior do que isso e pode lidar com até 1.000 transações por segundo em certas condições ideais. Se você quiser saber mais, há uma excelente explicação deste caso neste link.

O protocolo de consenso IOTA, a chave para o seu funcionamento

Os protocolos de consenso Eles são uma parte essencial na operação da tecnologia blockchain. O mesmo é repetido no IOTA e seu protocolo Tangle. O protocolo de consenso da IOTA é completamente diferente de outros blockchains. De fato, IOTA é a única que segue o Consenso de Nakamoto em comparação com os demais que seguem os princípios de Leslie Lamports, em que se 1/3 dos validadores se desconectar, a rede para.

Como não há distinção entre mineradores e usuários, isso significa que todos os nós da rede podem participar do consenso. Em outras palavras, um nó IOTA tem uma função completamente diferente de um nó IOTA. mineiro de bitcoin. Os nós IOTA executam apenas operações básicas que não requerem muito poder computacional (por exemplo, armazenamento do livro-razão, validação de transações). Mas, além disso, os usuários podem configurar um nó com custo mínimo e participar ativamente do consenso da rede, fortalecendo assim sua segurança.

Definir uma camada de consenso, que descreve como os nós concordam sobre quais transações são confiáveis, é o cerne da IOTA. Na implementação IOTA atual, os nós confiam nas transações que são referenciadas e aprovadas por marcos, emitidos pelo Coordenador. Essas transações aprovadas já fazem parte do DAG e, uma vez lá, começam seu caminho para a irreversibilidade.

Esse esquema simples é o que gera consenso na rede IOTA. Basicamente, uma transação em IOTA é aprovada por ter duas transações que aprovam a veracidade da mesma. Porém, quanto mais transações são adicionadas, e elas validam as transações relacionadas à primeira, mais consenso haverá de que a transação inicial é válida.

Essa string no final o que representa é uma série de vértices no DAG que passam um determinado vértice. Você pode ver um exemplo mais claro na imagem a seguir:

Os vértices marcados em vermelho (em verde e laranja) correspondem a cadeias de vértices que passam pelos mesmos com profundidades diferentes. No caso do vértice verde, vemos que existem 7 vértices que aprovam a referida transação. Enquanto apenas dois vértices laranja são observados. Simplificando, o vértice verde tem um consenso muito maior do que o laranja e, portanto, se torna o vértice mais confiável neste exemplo.

Desta forma, o consenso é construído em IOTA.

Recursos IOTA

No entanto, o projeto também apresenta uma série de características singulares, entre as quais podemos citar:

1. Na IOTA não há taxas de transação, o que significa que cada transação é gratuita. Mas como eles evitam o spam? Bem, eles simplesmente deixaram passar, o spam em IOTA, ao contrário do Bitcoin, ajuda a fortalecer a rede porque ajuda a aprovar rapidamente transações válidas na rede.
2. A rede não tem intermediários. Não há entidade que gere os pagamentos e nenhum mineiro que confirma as transações.
3. Possui grande escalabilidade. Do ponto de vista teórico e técnico, a escalabilidade de um DAG é muito melhor do que a de um blockchain. Isso porque em uma blockchain os blocos atuam como um gargalo fazendo com que, ao serem preenchidos, se forme uma fila de transações que terá que pagar uma comissão crescente aos mineiros para que incluam suas transações no próximo bloco. No IOTA, como não há blocos, todas as transações são incorporadas à rede, obtendo-se menor latência e melhor escalabilidade.
4. Tolerância ao particionamento. Ao contrário dos sistemas baseados em blockchain, onde uma fragmentação da rede causa o aparecimento de outra cadeia incompatível com a original (hard fork), em IOTA a fragmentação da rede é possível, permitindo que uma parte da rede seja separada da principal e posteriormente reintegrada.
5. Oferece um bom nível de descentralização embora, por enquanto, exista a figura do Coordenador.
6. Sistema EdDSA. IOTA usa o algoritmo de assinatura EdDSA (acrônimo para Algoritmo de assinatura digital da curva de Edwards) que permite maior desempenho em todas as plataformas, chaves públicas e pequenas assinaturas, além de resistência a canais laterais e colisões, entre outras vantagens.

Fundação IOTA, a organização que protege o projeto

A entidade que reúne todas as pessoas e instituições interessadas no desenvolvimento desta rede é a Fundação IOTA. Esta é uma organização sem fins lucrativos localizada na Alemanha que coordena e financia o desenvolvimento da tecnologia e do ecossistema IOTA. A Fundação IOTA foi a primeira associação alemã sem fins lucrativos a ser financiada exclusivamente com criptomoedas. Por meio de doações, a Fundação recebeu cerca de 5% dos tokens, sendo o restante vendido pela Davids IOTA AS aos participantes da venda coletiva. Assim, em novembro de 2017, a fundação conseguiu um fundo de 100 milhões de dólares para realizar esta tarefa.

A Fundação colabora com organizações (governos, empresas e ONGs) para acelerar o desenvolvimento e adoção de IOTA como um projeto de código aberto. É também, junto com a comunidade de desenvolvedores, a principal responsável pela pesquisa e desenvolvimento do protocolo.

Os órgãos mais importantes da Fundação são:

1. Conselho Administrativo, que se encarrega da direção da Fundação e de estabelecer as prioridades no desenvolvimento da IOTA. É composto por Dominik Schiener, Navin Ramachandran e Serguei Popov.
2. Conselho Fiscal, que é composta por especialistas do setor que supervisionam a Fundação externamente e aconselham a Diretoria. É composto por Clint Walker e Richard Soley (CEO da OMG e Diretor Executivo do Cloud Standards Council e do Industrial Internet Consortium).

Problemas de segurança no IOTA e outras críticas

Apesar do enorme avanço e da tecnologia que a IOTA alcançou, o projeto está envolvido em vários problemas de segurança graves. Isso levou a muitas críticas sobre a capacidade do projeto de fornecer segurança real a seus usuários.

Quebrando sua função hash

Um dos primeiros bugs descobertos foi anunciado em 8 de setembro de 2017 pelos pesquisadores Ethan Heilman da Boston University e Neha Nerula da Digital Currency Initiative (DCI) do MIT. O problema neste caso estava no Função hash Curl-P-27 da IOTA, mais especificamente os pesquisadores conseguiram quebrar a resistência à colisão da função. Desta forma, falsificações de assinaturas podem ser geradas no IOTA. Em resposta, o IOTA abandonou o Curl-P-27 em favor do Kerl, uma adaptação trinária do SHA-3 em 7 de agosto de 2017.

No entanto, os desenvolvedores do IOTA e a Fundação IOTA receberam uma avalanche de críticas devido à forma depreciativa e rude com que os desenvolvedores trataram os repórteres e pesquisadores que cobriram o evento em diferentes meios de comunicação. Na verdade, o Centre for Blockchain Technologies da University College of London (UCL) rompeu os laços com a IOTA Foundation no final de abril de 2018, devido a ameaças legais contra os pesquisadores de segurança envolvidos no relatório.

Por outro lado, o ex-diretor do laboratório de mídia do MIT Joi Ito levantou bandeiras sobre a equipe de gerenciamento da IOTA, dizendo que Sergey Ivancheglo da IOTA deu "duas explicações contraditórias" para o bug de segurança. Enquanto o cofundador da Multicoin Capital, Kyle Samani, escreveu que a IOTA tinha “uma das piores equipes de gerenciamento em cripto”.

13º M ataca e recupera

Depois de mudar para o algoritmo Kerl, outra vulnerabilidade chamada ataque 13 ou M foi descoberta, um bug que colocava os tokens IOTA de certos usuários em risco ao revelar parcialmente uma parte da chave privada gerada para endereços específicos. Isso teria tornado mais fácil para invasores mal-intencionados invadir o restante das chaves privadas desses endereços e, assim, roubar os tokens.

A IOTA Foundation corrigiu essa vulnerabilidade exigindo que, se uma mensagem hash a ser assinada incluir um 13, o usuário deve alterar a mensagem até que não haja 13 no resumo. Como uma etapa de correção adicional, os desenvolvedores do IOTA transferiram fundos potencialmente comprometidos para endereços sob seu controle, fornecendo um processo para que os usuários se candidatem à IOTA Foundation para reivindicar seus fundos.

Golpe gerador de sementes

Um terceiro erro veio à tona em janeiro de 2018, quando mais de US $ 10.000.000 em tokens IOTA foram roubados de usuários usando um criador de sementes online. O golpe do gerador de sementes foi a maior fraude na história da IOTA até hoje, com várias centenas de pessoas afetadas.

Um ano depois, em janeiro de 2019, as agências policiais do Reino Unido e da Alemanha prenderam um homem de 36 anos de Oxford, Inglaterra. Matthias Krekeler, da Polícia Criminal do Estado em Hesse, disse que a prisão só foi possível graças à "colaboração sofisticada das autoridades internacionais" e que a investigação foi auxiliada por "membros da comunidade IOTA".

Incidente de ataque à carteira Trinity

Em 26 de novembro de 2019, um hacker descobriu uma vulnerabilidade no Trinity, um desktop e carteira móvel gerenciada pela fundação IOTA. O invasor comprometeu mais de 50 sementes IOTA, resultando no roubo de aproximadamente US $ 2 milhões em tokens IOTA.

O vetor de ataque foi aberto integrando um serviço de pagamento de terceiros, chamado MoonPay. O invasor conseguiu interceptar consultas de DNS com uma chave de API Cloudflare comprometida e conseguiu implementar sua própria versão maliciosa em vez do código de terceiros. Em 10 de fevereiro de 2020, a MoonPay percebeu o hack, resolveu a vulnerabilidade em sua API, mas não divulgou o hack para a comunidade.

Sem a rota de ataque, o hacker começou a limpar os fundos das 50 sementes comprometidas em 11 de fevereiro de 2020. Depois de receber relatórios de que os hackers estavam roubando fundos das carteiras dos usuários, a IOTA Foundation fechou o coordenador, um nó na rede IOTA que coloca o selo de aprovação final em qualquer transação monetária IOTA, em 12 de fevereiro de 2020.

O movimento nunca antes visto tinha como objetivo evitar que os hackers executassem mais roubos, mas também teve o efeito colateral de desligar efetivamente a criptomoeda IOTA inteira. Com efeito, o IOTA parou de funcionar por 11 dias consecutivos, sendo o único ataque de criptografia que colocou uma criptomoeda offline. A atividade da rede foi reiniciada em 10 de março de 2020.

Shimmer Network, a rede canário IOTA

O projeto IOTA em 28 de setembro de 2022 anunciou o lançamento da Shimmer Network. Este é um canário dedicado a acelerar o desenvolvimento da IOTA com foco no uso das possibilidades do Tangle para construir ecossistemas DApp altamente escaláveis ​​e de baixo custo.

Para isso, a Shimmer Network adiciona ao já conhecido stack tecnológico IOTA, inovações como contatos inteligentes Turing Complete, compatibilidade com EVM e WASM (EMV usando Solidity e WASM usando Rust) e com ela a capacidade de gerar tokens de utilidade, NFTs, avançados DApps e muito mais.

Atualmente, a Shimmer Network é um desenvolvimento crescente que busca sustentar a IOTA como um centro de inovação blockchain relevante dentro do enorme ecossistema criptográfico que nasceu em torno de aplicativos descentralizados.

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