Die DAGs in IOTA 2.0: Eine Lösung für die Beschränkungen der Blockchain-Technologie

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• IOTA hat sich strategisch für gerichtete azyklische Graphen (Directed Acyclic Graph, DAG) entschieden, um die digitale Autonomie für jedermann weiter zu ermöglichen.
• Der Einsatz von DAGs in der Tangle-Architektur bietet Parallel- und Stream-Verarbeitung, die Eliminierung von Mittelsmännern und einen verteilten Konsensmechanismus.

In der sich ständig weiterentwickelnden Landschaft der Blockchain-Technologie haben sich gerichtete azyklische Graphen – kurz „DAGs“ –  als ein zentrales Element herauskristallisiert, und IOTA hat bei ihrer Implementierung eine Vorreiterrolle gespielt.

IOTA merkt an, dass die Wahl von DAGs eine bewusste Strategie war, die in IOTAs Mission verwurzelt ist, digitale Autonomie für jedermann zu ermöglichen.

Warum DAG über Proof of Work

In den frühen Tagen der Ära der Distributed Ledger Technology (DLT) führte Bitcoin einen einfachen, aber effektiven Ansatz zur Aufrechterhaltung des Ledgers ein. Sein bahnbrechender Mechanismus, bekannt als Proof of Work (PoW), verschmolz auf geniale Weise den Konsensmechanismus – der vorschreibt, welche Daten in das gemeinsame Hauptbuch aufgenommen werden – mit dem Zugriffsmodul. So kontrolliert PoW, wer das Privileg besitzt, Daten im Netzwerk zu veröffentlichen. Außerdem hängt PoW vom Schürfen neuer Blöcke ab, wodurch diese zentralen Elemente zu einer einzigen Dynamik verschmolzen werden.

Die Einfachheit von PoW ist attraktiv, hat aber Schwächen. Dieses Design erzeugt einen starken Wettbewerb zwischen den Nutzern, dass ihre Transaktionen in das Hauptbuch aufgenommen werden, was in Zeiten erhöhter Netzwerkaktivität unweigerlich zu steigenden Gebühren führt.

Von Proof of Work zu Proof of Stake

Diese Einschränkungen der Blockchain-Technologie führten dazu, dass die IOTA Foundation nach effektiven und besseren Lösungen suchte. Die bemerkenswerteste Innovation entstand in Form von Proof of Stake (PoS)-Blockchains, die ressourcenintensive Rechenarbeit überflüssig machen sollten. Bei PoS-Systemen müssen die Nutzer ihre Token als Sicherheiten hinterlegen, um an einer Lotterie für das Blockmining teilzunehmen. Während PoS die Bedenken hinsichtlich des Energieverbrauchs ausräumt, kann es die grundlegenden Probleme der Blockchain nicht lösen:

1. Sequentielle Verarbeitung: Bei PoS-Blockchains müssen Blöcke immer noch nacheinander verarbeitet werden, was zu unnötigen Leerlaufzeiten für Validierer führt, die ihre Hardware nicht aktiv nutzen.
2. Abhängigkeit von Validierern: Die Nutzer sind nach wie vor auf Validierer angewiesen, um ihre Transaktionen im Netzwerk zu verbreiten, was zu Problemen in Bezug auf Gebühren und Wert-Extraktion führt.

🌐 An obvious choice: We adopted a #DAG architecture to overcome the limitations of blockchain technology. Read our latest blog post to understand how a DAGs’ collaborative approach aligns with #IOTA 2.0 objective of #DigitalAutonomy For Everyone. 🔗https://t.co/gCczOa3tgJ pic.twitter.com/PGsLjnsXlC

— IOTA (@iota) November 8, 2023

Für IOTA geht das Bestreben über die bloße Teilnahme am  Blockchain Contest hinaus; Ziel ist, den Grundstein für die Web3-Wirtschaft zu legen, digitale Autonomie zu fördern und ein selbsttragendes Systen zu kultivieren. Infolgedessen hat IOTA mit der Entwicklung des Tangle begonnen, einer eigenständigen Datenarchitektur, die auf der DAG-Struktur basiert. Dieser innovative Rahmen ermöglicht phantasievollere Lösungen und verbessert die Effizienz der IOTA bei der Umsetzung ihrer Vision erheblich.

Vorteile der DAGs

Das einzigartige Netzwerkdesign von Tangle ermöglicht eine nicht-lineare Blockfreigabe und bildet einen gerichteten azyklischen Graph (DAG). Das behebt zahlreiche Engpässe, die herkömmliche Blockchains in der Vergangenheit daran gehindert haben, eine sinnvolle Skalierbarkeit zu erreichen. IOTA nutzt die inhärenten Vorteile von DAGs, um diese Probleme zu entschärfen::

1. Parallele Verarbeitung: Blöcke können gleichzeitig verarbeitet werden, was die Leerlaufzeit reduziert und die Recheneffizienz erhöht.
2. Stream-Verarbeitung: Kontinuierliche Validierung optimiert die Hardware-Nutzung und beschleunigt die Bestätigungen.
3. Keine Mittelsmänner: IOTA-Nutzer können ihre eigenen Blöcke und Transaktionen ohne Mining oder Zwischenhändler erstellen, was die Effizienz erhöht und den Wert des Vermögenswertes erhält.
4. Verteilter Konsens: DAG ermöglicht ein umfassenderes Validierungssystem, das alle Nutzer in die Konsensbildung einbezieht und eine aktive Teilnahme belohnt.

Die Entscheidung, auf einer DAG-Struktur aufzubauen, war nicht willkürlich, sondern ein strategisches Gebot für IOTA. DAG steht im Einklang mit der Mission von IOTA, die Gemeinschaft zu stärken, den Nutzern Autonomie zu gewähren und sich als Eckpfeiler der zukünftigen digitalen Wirtschaft zu positionieren.