IOTA: a criptomoeda para a Internet-das-Coisas

Serguei Popov

IMECC - Unicamp

Agendatópicos abordados durante a palestra

Principais característicasComo funciona o protocolo, principais características do Tangle

Agendatópicos abordados durante a palestra

Passeio aleatório e equilíbrioAlgoritmo de seleção de transações e equilíbrio de Nash no Tangle

Principais característicasComo funciona o protocolo, principais características do Tangle

Agendatópicos abordados durante a palestra

Principais característicasComo funciona o protocolo, principais características do Tangle

Passeio aleatório e equilíbrioAlgoritmo de seleção de transações e equilíbrio de Nash no Tangle

ConclusãoPrincipais aplicações e projetos existentes do token IOTA

ENTER DISTRIBUTED LEDGER TECHNOLOGIES

Blockchain TangleGrafo Acíclico Dirigido

Diferença entre as estruturas

Custo zero em transações

+ $0.01- $0.01

Escalabilidade

Maior atividade da rede Mais validações

Escalabilidade

TPS (Transações Por Segundo)

max 3-7 tps

max 20 tps

max 56 tps

+500 tps

O Tanglehttps://iota.org/IOTA_Whitepaper.pdf

O Tangle é um grafo acíclico dirigido;

Os nós do Tangle não são blocos, e sim transações;

Cada nova transação precisa aprovar duas anteriores;

Remove a dicotomia entre emissores de transações e mineradores;

tipstransações validadas

tempo

A

tipstransações validadas

tempo

A

B

tipstransações validadas

tempo

A

B

C

tipstransações validadas

tempo

A

B

C

D

tipstransações validadas

tempo

tempo

A

B

C

D ...

tipstransações validadas

O TangleO Tangle pode ser visto como uma generalização de uma lista encadeada (blockchain).

Cada vértice do Tangle é uma transação.

Para emitir uma nova transação :• Escolha dois vértices para se conectar, digamos, e ;• Verifique se os históricos de e estão corretos;• Encontre o nonce (PoW).

Passeio aleatórioComo escolher e ?

Consideramos passeios aleatórios em um grafo que são processos de Markov.

O passeio aleatório é definido pelas probabilidades de transição. Para cada dois vértices e definimos

como sendo a probabilidade de que se então .

Passeio aleatório

A cada passo, queremos que a próxima escolha do passeio seja em direção aos “melhores” vértices.

O peso de um vértice v é 1 + número de vértices que o aprovam (direta ou indiretamente).

Seja o grafo do Tangle e o peso do vértice …… .

Passeio aleatório

Então

onde

Seja uma função decrescente não negativa.

2

24

7

9

6

5

11

Por exemplo, tome Vamos calcular .

∴

Passeio aleatório, exemplo

2

24

7

9

6

5

11

A

B

C

Um melhor exemplo é usar .

Os físicos reconhecem como "temperatura inversa".

Quanto maior o valor de , mais "importante" se torna e o passeio é menos aleatório.

Passeio aleatório, exemplo

Equilíbrio no Tangle

O problema: Suponha que novas transações sempre tentem escolher as duas “melhores tips”

1. Como o fluxo de transações é grande, haverá “concorrência”, ou seja, apenas algumas transações terão sorte de ser validadas. Queremos evitar esse comportamento uma estrutura “quase blockchain”.

1 melhores tips são tips que possuem a distribuição de saída maximizada.

Tangle com comportamento “quase blockchain”: Transações em verde são órfãs, além disso, novas tips representadas em azul terão o mesmo destino das tips verdes.

Equilíbrio no Tangle

Tangle com comportamento “quase blockchain”: Transações em verde são órfãs, além disso, novas tips representadas em azul terão o mesmo destino das tips verdes.

Equilíbrio no Tangle

Por que a estratégia greedy tip não funcionará: As duas “melhores” tips são representadas com círculos azuis. Muitos nós egoístas anexam transações nessas tips, acreditando que ao selecioná-las, essas transações terão maior probabilidade de serem escolhidas por transações subsequentes.

Equilíbrio no Tangle

Como resultado, a “vizinhança” dessas tips torna-se superlotada: há tanta competição entre as transações emitidas pelos nós egoístas que as chances de serem selecionadas para aprovação pelas transações subsequentes diminuem e todas perdem.

Equilíbrio no Tangle

No artigo Equilibria in the Tangle (S.Popov, O.Saa, P. Finardi) apresentamos uma prova rigorosa da existência de um Equilíbrio de Nash em um jogo não-cooperativo onde uma fração dos nós escolhe uma estratégia de seleção de greedy tip para minimizar seu custo. Também provamos que, para um número grande de nós, todos os equilíbrios de Nash são “quase simétricos”, no sentido de que os custos de todos os nós são aproximadamente os mesmos, logo podemos assumir que todos os nós podem adotar a mesma estratégia.

Equilíbrio no Tangle

Economia das máquinas

Durante a próxima década, haverá mais de 75 bilhões de dispositivos conectados que interagem de maneiras diferentes. Isso dará origem a uma “Economia das máquinas” onde os dispositivos trocarão tudo, desde o armazenamento, a computação / análise até a eletricidade e os dados dos sensores.

Economia das máquinas

O objetivo é habilitar um verdadeiro mercado de dados descentralizado que abre os silos de dados. Os dados são um dos ingredientes mais imperativos na economia das máquinas.

Data Marketplace