IOTA e il Tangle

IOTA è un token crittografico di nuova generazione, creato per essere lightweight e venire utilizzato nell'Internet of Things, contrariamente alle altre crittovalute che sono nate per scopi diversi e che sono basate su Blockchain complesse e gravose.

Nella prossima decade si stima che ci saranno più di 50 miliardi di dispositivi connessi a Internet, i quali renderanno disponibili servizi dall'utilità inimmaginabile, dovendo però allo stesso tempo affrontare problematiche molto complicate, fra cui quella delle microtransazioni. Tali dispositivi infatti dovranno essere in grado di scambiare tra loro minuscole quantità di denaro, in modo immediato e possibilimente senza constringere i produttori a scendere a compromessi nel design e nella dotazione di hardware. Proprio per questo scopo è stato concepito IOTA, che tuttavia rimane adatto anche a qualsiasi altro scenario in cui ci sia necessità di gestire microtransazioni oltre all'IoT.

Per raggiungere questo obiettivo, al momento della progettazione di IOTA si è scelto di prendere le distanze dalle crittovalute basate su blockchain. Pur mantenendo la visione legata a un consenso distribuito, è risultato necessario un approccio diverso per rendere il network scalabile nell'ambito di un ecosistema di IoT, in cui saranno presenti decine di miliardi di dispositivi connessi. Nacque così la principale innovazione di IOTA, il Tangle.

Caratteristiche di IOTA

Nessun costo di transazione
Per inviare una transazione IOTA, il dispositivo del mittente deve semplicemente verificare due transazioni precedenti nel Tangle, effettuando Proof of Work con difficoltà molto bassa. Nessun costo di transazione, nessuna separazione fra miners e utenti.

Infinitamente scalabile
Visto che per inviare una transazione occorre prima confermarne altre due, all'aumentare degli utenti aumenta anche l'efficienza della rete. IOTA scala proporzionalmente al numero delle transazioni.

Transazioni rapide
I tempi di esecuzione delle transazioni sono inversamente proporzionali al numero di transazioni nel Tangle. Quando IOTA raggiungerà un'adozione di massa, le transazioni saranno pressochè istantanee.

Offerta di moneta fissa
Tutti i token esistenti sono stati creati nel genesis block, e tale quantità non varierà mai. La quantità totale corrisponde a 2,779,530,283,277,761 iota, numero ottimizzato per la computazione ternaria e per essere conforme alla notazione del SI.

Quantum-resistant
IOTA usa firme crittografiche hash-based anzichè crittografia a curva ellittica, ed esse offrono maggior velocità e semplicità nella verifica dei dati, riducendo la complessità del Tangle.

Caratteristiche del Tangle

IOTA usa il Tangle, che è un protocollo software basato su grafici aciclici diretti e visceralmente diverso dal protocollo blockchain. L'innovazione del Tangle è che le transazioni vengono processate in parallelo, il che permette a IOTA di scalare in maniera direttamente proporzionale alla crescita del network.

Come visto in precedenza, in IOTA non esiste il mining e i blocchi, quindi le transazioni del Tangle vengono confermate in maniera asincrona. Il Tangle è programmato ternariamente, ed è quindi molto più efficiente delle applicazioni binarie.

Tangle vs. Blockchain

Il Tangle risolve i seguenti problemi, che invece si presentano con le applicazioni Blockchain:

Centralizzazione del controllo
Storicamente è evidente come i miner tendano ad aggregarsi in grandi gruppi per mettere in comune la potenza di calcolo e dividere le ricompense. Questa dinamica porta alla centralizzazione del potere computazionale e di conseguenza anche a una centralizzazione del potere decisionale nelle mani di poche pool di miners, dando loro la facoltà di applicare vari tipi di discriminazione verso determinate transazioni. Nonostante non ci siano ancora stati casi eclatanti di abuso di potere da parte dei miners (anche se il recente dibattito sul block size di Bitcoin potrebbe contare come precedente), la mera possibilità che ciò accada in un sistema monetario alla base di un industria multimiliardaria è inaccettabile.

Crittografia obsoleta
Nonostante i computer quantistici non siano ancora prodotti di consumo, è opportuno iniziare già a sviluppare soluzioni che siano quantum-resistant da un punto di vista crittografico. Per quanto riguarda la sicurezza, è ragionevole ipotizzare che hardware capace di craccare algoritmi crittografici classici possa essere presto disponibile.

Difficoltà nel gestire micropagamenti
I costi di transazione delle crittovalute Blockchain sono presenti per ricompensare i miner e per evitare spam del network, tuttavia allo stesso tempo stabiliscono una soglia sotto alla quale diventa antieconomico inviare pagamenti.

Difficoltà nel gestire le partizioni
Le crittovalute basate su Blockchain hanno difficoltà a sopravvivere a lungo nel caso di ripetute partizioni della rete, per via del rischio che quest'ultime portino all'annullamento di grandi quantità di transazioni. Risulta anche difficile eseguire partizioni deliberate quando necessario.

Discriminazione degli utenti
Le crittovalute esistenti sono sistemi eterogenei con chiare separazioni dei ruoli fra gli utenti, le quali rendono inevitabili successive discriminazioni e conseguenti conflitti.

Limiti di scalabilità
Alcune crittovalute hanno limiti immutabili per quanto riguarda il numero di transazioni, e tali limiti non possono essere rimossi in modo decentralizzato. Risulta inoltre quasi impossibile, al momento della creazione di una crittovaluta, riuscire a stimare con esattezza i valori di tali limiti che saranno ideali nel momento in cui il sistema sarà in esecuzione alla sua massima capacità.

Alti requisiti di hardware
Le crittovalute basate su Bitcoin utilizzano l'approccio originale basato su script per l'implementazione di numerosi casi d'uso. Altre crittovalute invece utilizzano approcci più simili a quelli di istituzioni come banche, aggiungendo caratteristiche addizionali. Entrambi tali approcci comportano requisiti hardware sostanzialmente alti, per via della complessa logica di gestione delle transazioni.

Illimitata crescita dei dati
L'immagazzinamento di tutti gli stati di transizione porta alla repentina crescita dei dati, senza però aumentare significativamente le informazioni sui saldi registrate. Questa inefficienza non può essere rimossa nemmeno tramite tecniche di data pruning, e la diffusione esplosiva di una crittovaluta afflitta da tale problema potrebbe portare al suo fallimento.

In ogni caso IOTA non punta a rimpiazzare completamente le applicazioni Blockchain, piuttosto può concorrere all'espansione dell'attuale ecosistema svolgendo il ruolo di oracolo per piattaforme di smart contracts come Etehreum e Rootstock. Inoltre IOTA può aumentare la sicurezza delle Blockchain, offrendo loro la possibilità di includere checkpoint per le transazioni.