Si stima che, nei prossimi 10 anni, oltre 50 miliardi di oggetti saranno connessi a livello globale. Gli oggetti intelligenti, con capacità decisionale, permetteranno risparmio energetico sia a livello personale (domotica e smart-home) sia a livello macroscopico (smart-city e smart grid). Ogni dispositivo dovrà dunque essere in grado di effettuare micro-pagamenti, istantanei e con bassissime fees. L’ecosistema IOTA è stato creato per risolvere questo problema, cioè per effettuare micro-pagamenti per l’Internet of Things (IoT). A differenza di Bitcoin e della maggior parte delle criptovalute che sono basate su blockchain, IOTA è basato su un tipo di DLT (Distributed Ledger Technology) chiamato Tangle. Il Tangle è un protocollo software basato sul DAG (Directed acyclic graph, grafo aciclico diretto) completamente diverso dal protocollo blockchain. Grafo aciclico diretto significa che al suo interno non è possibile la formazione di loops e che i collegamenti tra i nodi sono unidirezionali. Nel Tangle le transazioni vengono processate in parallelo, il che permette a IOTA di scalare in maniera direttamente proporzionale alla crescita del network. Quando un nodo riceve una transazione, questa per essere valida deve approvare almeno due transazioni precedenti. In sostanza un nodo per emettere una transazione deve scegliere almeno due transazioni da approvare, verificare che le transazioni non siano in conflitto ed eventualmente, rifiutarsi di approvarle.
Il Tangle risolve i seguenti problemi, che invece si presentano con blockchain:
- Centralizzazione del controllo
BITCOIN
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 della potenza computazionale e di conseguenza anche a una centralizzazione del potere decisionale nelle mani di poche pool di miners, con il rischio concedere 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 solo la remota possibilità che ciò accada in un sistema monetario globale è inaccettabile.
Tra i più importanti notiamo blocchi minati dai vari Pool:
BTC.com 24.31%
AntPool 13.19%
ViaBTC 13.19%
Slush Pool 12.5%
BTC.top 10.42%
F2Pool 8.33%
In pratica quasi l’82% del potere di calcolo è nelle mani di sole sei pools, mettendo a serio rischio la politica di decentralizzazione di Bitcoin.
IOTA
A differenza della maggior parte delle altre criptovalute, per quanto riguarda IOTA non esiste un vero e proprio mining in quanto sono le transazioni stesse a verificare le transazioni precedenti. Questo accade attraverso il sistema chiamato Hashcash (che usa la funzione di hash SHA-1) che richiede di risolvere un problema crittografico abbastanza semplice, in modo che sia alla portata di ogni dispositivo che potenzialmente possa essere collegato all’IoT.
- Crittografia obsoleta
BITCOIN
Nei prossimi anni, con l’avvento dei Quantum computers, la sicurezza di Bitcoin potrebbe essere a rischio. Secondo i ricercatori del MIT, non si tratta del rischio di un attacco del 51% ma della concreta possibilità di ricavare la chiave privata partendo dalla chiave pubblica. Al momento si tratta di un lavoro praticamente impossibile per i computer tradizionali, ma i Quantum computers potrebbero rimescolare le carte in tavola.
IOTA
Nonostante i Quantum computers non siano ancora prodotti di consumo, è opportuno iniziare già a sviluppare soluzioni che siano quantum-resistant da un punto di vista crittografico. A differenza di Bitcoin che utilizza la cosiddetta crittografia ellittica – una tipologia di crittografia asimmetrica – IOTA utilizza il sistema di firma unica Winternitz che, in poche parole, ad ogni firma rivela una parte della chiave privata; è per questo motivo che deve essere usato un nuovo indirizzo per ogni transazione, altrimenti ad ogni invio/ricezione si rivelerebbero sempre più parti della chiave privata fino a renderla vulnerabile a possibili attacchi. In questo modo il protocollo, oltre ad essere Quantum-resistant, rende più veloce ed efficiente la verifica delle transazioni.
- Difficoltà nel gestire micro-pagamenti
BITCOIN
Fino a qualche anno fa era possibile effettuare transazioni con un ammontare incredibilmente irrisorio di fees. Al momento però non è più così, i costi per effettuare le transazioni sono aumentati vertiginosamente, soprattutto nei periodi di intasamento della rete. I costi di transazione delle crittovalute Blockchain sono presenti per ricompensare i miners e per evitare spam nel network, tuttavia allo stesso tempo stabiliscono una soglia sotto alla quale diventa antieconomico inviare pagamenti.
Bisogna sottolineare però, che con l’introduzione della Lightning Network il problema delle fees potrebbe essere presto risolto.
IOTA
Come si è visto in precedenza, nel Tangle gli utenti che effettuano le transazioni sono gli stessi che validano le transazioni precedenti dunque tutto questo si traduce in assenza di fees. Mentre nelle criptovalute basate su blockchain, diventa sconveniente effettuare piccole transazioni, per IOTA non è così, infatti la mancanza di fees rende possibile sia micro che nano transazioni tra devices.
- Discriminazione degli utenti
“The importance of micropayments will increase in the rapidly developing IoT industry, and paying a fee that is larger than the amount of value being transferred is not logical. Furthermore, it is not easy to get rid of fees in the Blockchain infrastructure since they serve as an incentive for the creators of blocks. This leads to another issue with existing cryptocurrency technology, namely the heterogeneous nature of the system. There are two distinct types of participants in the system, those who issue transactions, and those who approve transactions. The design of this system creates unavoidable discrimination of some participants, which in turn creates conflicts that make all elements spend resources on conflict resolution. The aforementioned issues justify a search for solutions essentially different from Blockchain technology, the basis for Bitcoin and many other cryptocurrencies.” (IOTA whitepaper)
BITCOIN
Le criptovalute esistenti sono sistemi eterogenei con chiare separazioni dei ruoli fra gli utenti, le quali rendono inevitabili successive discriminazioni e conseguenti conflitti. In poche parole, i miners non devono essere per forza gli utilizzatori finali della tecnologia, dunque c’è una grande differenza e un potenziale conflitto tra user e miner.
IOTA
Nell’ecosistema di IOTA gli users che effettuano le transazioni sono gli stessi che le verificano, rendendo così impossibile l’instaurarsi di conflitti di interesse o di qualsiasi altro genere. Il sistema è omogeneo senza separazioni di “potere”.
Si nota però che nella fase di lancio del Tangle sono presenti dei “coordinatori” per aiutare la crescita organica del network finché questo non sarà di dimensioni sufficienti. In quel momento i ruoli di coordinatori verranno eliminati.
- Limiti di scalabilità
BITCOIN
Le criptovalute basate su blockchain hanno limiti difficilmente mutabili per quanto riguarda il numero di transazioni, dovuti alla dimensione dei blocchi e dal timing con il quale questi vengono minati. Al momento Bitcoin è in grado di processare da 4 a 7 transazioni al secondo; per avere un mezzo di comparazione, VISA è in grado di processarne 4000 in un secondo. Al momento risulta dunque difficile poter competere con le attuali tecnologie di pagamento. Inoltre è quasi impossibile, al momento della creazione di una criptovaluta, 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.
IOTA
Il Tangle è completamente scalabile anzi, per il fatto che ogni transazione deve approvare due transazioni precedenti, più persone useranno il sistema e più veloce questo diventerà.
- Illimitata crescita dei dati
BITCOIN
Con l’aumentare della popolarità e delle transazioni, nel tempo la blockchain diventerà sempre più grande e saranno necessari hard disk con capacità enormi per poterla scaricare interamente. Questa problematica potrà essere mitigata solo dal progresso tecnologico nel campo degli HHD/SSD o in altre forme di data storage.
IOTA
Per quanto riguarda il ledger di IOTA è previsto uno snapshot manuale a intervalli più o meno regolari, chiamato anche pruning (sfoltimento). Attraverso lo snapshot vengono salvati tutti i balances dei conti ma vengono eliminati tutti i dati relativi alle transazioni, così da salvare spazio su disco e partire ex novo con le eventuali transazioni.
In ogni caso, è bene sottolineare che IOTA non punta a rimpiazzare completamente le applicazioni blockchain, piuttosto può concorrere all’espansione dell’attuale ecosistema delle criptovalute mediante l’utilizzo intenso di smart contracts nell’Internet of Things.