IOTA Forschungsstatus Update – Mai 2020

Original by Serguei Popov: https://blog.iota.org/iota-research-status-update-may-2020-35a7c3dadd8d (14.05.2020)

Der vergangene Monat war für uns unglaublich produktiv, da wir die letzten paar Details um die Koordizid-Spezifikationen herum festlegen konnten. Die Übergabe der Koordizid-Spezifikationen an die Entwicklung wird ein wichtiger Meilenstein für unser Team sein. Wir danken allen für ihr Interesse an unserer Arbeit und ihre Geduld während dieses Prozesses. Nachstehend finden Sie spezifische Aktualisierungen, die den Fortschritt in jedem Bereich hervorheben.

GoShimmer-Implementierung

Das GoShimmer-Team hat sich auf die Integration von FPC mit dem Wert Tangle konzentriert. Eine große Anstrengung wurde der Reformierung des gesamten Werttransaktionsprozesses gewidmet, um den Code stabiler und sauberer zu machen. Wir haben auch das Konzept der Synchronisation eingeführt. Das bedeutet, dass ein Knoten, der dem Netzwerk beitritt, seinen Synchronisationsstatus kennt, indem er prüft, ob die Nachrichten, die er als „Anker“ verwendet, fest sind oder nicht. Ein brandneuer Tangle-Visualisierer ist jetzt Teil des GoShimmer-Dashboards. Darüber hinaus wurde das Integrationstest-Framework verbessert und durch die Implementierung weiterer Tests für dRNG, Synchronisation und Nachrichtenrelais bereichert. Wie immer können Sie die Entwicklung auf unserem GitHub-Repository verfolgen.

FPC

Wir haben ein Forschungspapier über eine optimierte Version der FPC vorgelegt. Diese Version von FPC ist auf eine Umgebung zugeschnitten, in der die Stimmkraft proportional zum Mana eines Knotens ist. Sobald der Schiedsrichterprozess abgeschlossen ist, werden wir die Ergebnisse veröffentlichen. Gegenwärtig verfassen wir eine kurze Forschungsnotiz, in der wir Effekte untersuchen, die sich aus einer gewichteten Abstimmung ergeben können, wie z.B. Verlust der Anonymität, Zentralisierung, Skalierbarkeit, während wir ihre Relevanz für das Protokolldesign und die Implementierung diskutieren.

Spezifikationen

Viele neue Spezifikationen werden derzeit fertiggestellt, wie z.B. die für Peer Discovery und Resynchronisation, und wir erwarten, dass viele weitere bis Anfang nächsten Monats fertiggestellt werden.

Wie wir in der Aktualisierung vom letzten Monat erwähnt haben, haben wir an einem neuen „Benennungsschema“ für die neuen Koordizidstrukturen gearbeitet. Einige Folgegespräche zu diesem Thema waren sehr produktiv, und ein neues Benennungsschema wurde fertiggestellt. Ein Blog-Beitrag dazu ist in Vorbereitung, und wir freuen uns darauf, nach dem Koordizid eine neue, standardisierte Sprache für alle Aspekt von IOTA zu haben.

Vernetzung

Wir arbeiten derzeit an Leistungsoptimierungen des Staukontrollalgorithmus. Der vorgeschlagene Scheduler basiert auf dem Defizit-Round-Robin, der leichtgewichtig ist und es dem Protokoll erlaubt, minimale Verzögerung, maximale Auslastung und gewichtete Fairness (d.h. Durchsatz proportional zu Mana) zu erreichen. Was die Angriffsanalyse betrifft, so haben wir verifiziert, dass ein bösartiger Knoten, der versucht, seinen zulässigen Durchsatz zu überschreiten, eine Verzögerung für seine eigenen Transaktionen verursacht, während ehrliche Transaktionen davon nicht betroffen sind. Infolgedessen kann böswilliges Verhalten erkannt und bestraft werden.

Das Team hat auf der IEEE ICBC 2020 auch das Papier mit dem Titel „On the Fairness of Distributed Ledger Technologies for the Internet of Things“ vorgestellt, in dem unser adaptiver PoW-Algorithmus diskutiert wird. Im Zusammenhang mit VDFs evaluieren wir derzeit Multi-Potenzierungstechniken auf der Grundlage des Lenstra-Algorithmus. Dieser Algorithmus ist unter anderem relevant, um die VDF-Verifikationszeit zu reduzieren.

dRNG

Wir haben die erste Version der dRNG-Modulspezifikation für das Post-Koordizid-IOTA-Netzwerk fertiggestellt. Unsere Lösungen umfassen die Auswahl von Komitees aus Knoten mit hohem Mana-Anteil (unter Anwendung eines speziellen „Antrags“-Verfahrens). Der Ausschuss verwendet dann ein auf einer Schwellenwertsignatur basierendes Schema, um Zufallszahlen zu erzeugen. Gegenwärtig konzentrieren wir uns auf eine Zusammenarbeit mit Ingenieuren, die uns helfen soll, die Spezifikationen und die Optimierung der angenommenen Lösungen zu verbessern. Wir beabsichtigen, unsere Ergebnisse zu teilen und sie in Form eines wissenschaftlichen Artikels zu veröffentlichen.

Mana und Autoperieren

Im letzten Monat haben wir die Spezifikationen für Mana und Autopeering geschrieben, mit dem internen Ziel, beides bis zur Aktualisierung im nächsten Monat fertigzustellen!

Wir stellten einige Herausforderungen bei der Umsetzung von Mana in Autopeering fest. Im Wesentlichen sollte unser aktueller Vorschlag dazu führen, dass der Netzdurchmesser zu groß ist, während er keinen ausreichenden Schutz für manaarme Knotenpunkte bietet. Siehe die Diskussion hier für die technischen Details. Wir entwarfen einige mögliche einfache Lösungen und testeten diese dann mit unserem Autopeering-Simulator. Die Simulationen haben gezeigt, dass eine bestimmte Lösung sehr gut funktioniert, und deshalb werden wir diese nun in die Spezifikationen aufnehmen.

Protokoll

Die Untersuchung möglicher Engpässe bei der Nachrichtenverarbeitung durch die Knoten gab uns eine Liste, die mit den anderen Teams diskutiert und simuliert werden sollte. Diese Simulationen, die wir voraussichtlich noch in diesem Monat durchführen werden, werden es uns auch ermöglichen, die Leistung in verschiedenen Situationen zu messen. Wir sind bei der Lösung kleiner Probleme wie Verfestigungen vorangekommen. Im Koordizid-Tangle gibt es zwei Fälle von Verfestigungen, die sehr unterschiedlich funktionieren. Wir haben auch begonnen, das Problem der Verwaisung zu erforschen, oder wie man definiert, wann eine Nachricht aus dem Hauptbuchzustand entfernt werden sollte. Wir gehen davon aus, dass wir dies bis nächste Woche abschließen und direkt mit dem Schreiben des Protokolls und der Verarbeitungsspezifikationen beginnen können.

Wir freuen uns darauf, im nächsten Monat weitere Updates mit allen zu teilen! Wie immer können Sie sich über das IOTA-Forschungsteam im Kanal #tanglemath auf unserem Discord auf dem Laufenden halten. Und Sie sind herzlich eingeladen, unsere technischen Diskussionen in unserem öffentlichen Forum zu verfolgen und daran teilzunehmen: IOTA.cafe.