IOTA 2.0 steht an der Spitze der Blockchain-Innovation und wird durch ein komplexes, aber hocheffizientes Datenflusssystem angetrieben. In diesem Artikel werden wir die Grundlagen des Datenflusses des aktualisierten Protokolls untersuchen. Ohne uns zu sehr in die technischen Details zu vertiefen, werden wir die einzelnen Komponenten aufschlüsseln und aufzeigen, wie dieser schichtweise Prozess die Netzwerkleistung verbessert.
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— IOTA (@iota) October 9, 2023
Die dreistufige Architektur von IOTA 2.0
Laut dem jüngsten Blog-Post der IOTA Foundation besteht der Kern von IOTA 2.0 aus einer dreischichtigen Struktur, wobei jede Schicht einen bestimmten und wichtigen Zweck erfüllt, um den reibungslosen Betrieb des Netzwerks zu gewährleisten.
Basis: Netzwerkschicht
Die grundlegende Netzwerkschicht besteht aus miteinander verbundenen Knotenpunkten, die den wichtigen Datenaustausch ermöglichen. Diese Knoten verwalten strategisch die Verbindungen zu den Peers, erhöhen die Widerstandsfähigkeit des Netzwerks und schützen es vor möglichen Angriffen.
Mitte: Kommunikationsschicht
Wenn Blöcke über die Netzwerkschicht ankommen, müssen sie Verbindungen mit bestehenden Blöcken herstellen und bilden so den Directed Acyclic Graph (DAG), der als Tangle bekannt ist. Die Kommunikationsschicht wird von den Modulen zur Ratenkontrolle und Staukontrolle gesteuert und reguliert diesen Fluss geschickt, um eine effiziente Transaktionsverarbeitung zu gewährleisten.
Spitze: Anwendungsschicht
Innerhalb der Blöcke und Payloads liegt die Zuständigkeit der Anwendungsschicht. Die Nutzdaten enthalten wichtige Daten für Anwendungen, einschließlich Komponenten wie Consensus und Notarization, die den Konsens zwischen den Knoten erleichtern, Transaktionen validieren und die Integrität des Ledgers aufrechterhalten.
Enthüllung des Datenflussprozesses
Wenn ein Block in das IOTA 2.0-Netzwerk gelangt, durchläuft er sechs Phasen und ein zusätzliches Element. Jede Komponente spielt eine entscheidende Rolle bei der Verarbeitung und Optimierung der Daten.
1. Parser
Der Parser dient als erster Kontrollpunkt und interpretiert die eingehenden Daten und wandelt sie in verwertbare Informationen für die nachfolgenden Schritte um. Er filtert sorgfältig Redundanzen heraus, prüft kritische Daten wie Zeitstempel und Signaturen und stellt die Genauigkeit der Daten sicher.
2. Solidifier
Der Solidifier stellt die Solidität der Blöcke sicher, indem er kohärente Verbindungen zu früheren Blöcken aufrechterhält. So werden Datenlücken vermieden und die Integrität der Blöcke überprüft. Fehlende Blöcke lösen Anfragen an benachbarte Knoten aus und ermöglichen es neuen Knoten, ihre Datenbanken zu booten.
3.Booker
Der Booker ist für die Aufrechterhaltung der Ordnung im Tangle und im Hauptbuch verantwortlich. Er ordnet die eingehenden Blöcke und Transaktionen und identifiziert und löst Konflikte. Dieses Modul integriert Blöcke in das Tangle und führt Ledger-Aktualisierungen durch.
4. Scheduler
Als Wächter des Gossip-Protokolls koordiniert der Scheduler die Blockeinreihung und -verteilung auf der Grundlage von emittentenspezifischen Raten. Er schützt vor Spam, sorgt für Ordnung bei Überlastung und gewährleistet einen gleichberechtigten Zugang zum Tangle.
5. Konsens
Das Konsensmodul läuft parallel zum Scheduler und verteilt Genehmigungs- und Zeugengewichte, indem es Blöcke und Transaktionen als akzeptiert markiert, wenn sie vordefinierte Schwellenwerte überschreiten. Dieses wichtige Modul hält den Bestätigungsfluss innerhalb des Netzwerks aufrecht.
6. Tip Manager
Der Tip-Manager wählt Blöcke aus dem Scheduler aus und fügt sie dem Tipp-Pool hinzu. Er verwaltet auch den lokalen Tip-Pool eines Knotens und sorgt so für eine effiziente Blockverwaltung.
7. Blockfabrik
Wenn ein Knotenpunkt einen Block erstellt, kommt die Block Factory ins Spiel. Sie generiert Nutzdaten aus den vom Nutzer bereitgestellten Daten, wählt Tips über den Tip-Auswahl-Algorithmus aus, erfasst Zeitstempel und signiert alle Informationen. Dies entspricht der Erstellungsrate, die vom Rate Setter bestimmt wird, einem Schlüsselelement des Überlastungsschutzmechanismus.
Inhärente Vorteile des IOTA 2.0-Datenflusses
Der Datenfluss von IOTA 2.0 ist mehr als nur komplex; er ist der Dreh- und Angelpunkt, der die Effizienz des Netzwerks auch bei Überlastung garantiert. Durch die Aufteilung der Blockverarbeitung in verschiedene Komponenten profitiert IOTA 2.0 von mehreren entscheidenden Vorteilen:
1. Verbesserte Datenintegrität
Der Parser filtert Redundanzen und Fehler heraus und gewährleistet so die Datengenauigkeit für ein sicheres und zuverlässiges Netzwerk.
2. Robuste Netzwerkresistenz
Der Solidifier verhindert Datenlücken, stärkt die Stabilität des Netzwerks und ermöglicht den nahtlosen Anschluss neuer Knotenpunkte.
3. Geordnete Transaktionsverarbeitung
Die Rolle des Bookers bei der Organisation von Blöcken und Transaktionen hält die Ordnung im Tangle aufrecht und sorgt für eine effiziente Verarbeitung.
4. Spam-Abschreckung
Der Scheduler fungiert als Gatekeeper, der Spam verhindert und die Funktionalität bei Überlastung aufrechterhält.
5. Effiziente Konsensierung
Das Consensus-Modul verwaltet den Bestätigungsfluss, ein zentraler Aspekt der Distributed Ledger-Funktionalität.
6. Optimale Blockauswahl
Die Rolle des Tip Managers bei der Auswahl und Verwaltung von Tipps trägt zu einer optimierten Blockausbreitung und verbesserten Netzwerkleistung bei.
Fazit
Zusammenfassend lässt sich sagen, dass der Datenfluss von IOTA 2.0 das komplizierte Gerüst ist, das seine Effizienz und Widerstandsfähigkeit untermauert. Durch die Aufteilung der Blockverarbeitung in einzelne Komponenten stellt IOTA 2.0 die Integrität der Daten, die Stabilität des Netzwerks und die ordnungsgemäße Verarbeitung sicher und etabliert damit seine Position als wichtiger Akteur in der Blockchain-Landschaft.