IOTA El “backbone” del Internet de las Cosas.

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IOTA El “backbone” del Internet de las Cosas.

 

Queridos lectores, en mi proceso de formación como “blogger” y del cual ustedes están siendo testigos a través de mis artículos, he decido realizar una serie de entregas para hablar de los proyectos, que en mi criterio, son los más relevantes en el universo de las criptomonedas.

El día de hoy traigo una breve desarrollo sobre uno de los que más me ha cautivado, su base teórico-matemática y su alcance la colocan de primero en mi “ranking” personal de las criptomonedas, estoy hablando de IOTA.

Para romper el hielo, es necesario hacer un vuelo rasante sobre algunos conceptos con el propósito de ponernos en contexto y así comprender la génesis de toda esta nueva tecnología que ha llegado para quedarse.

¿Qué se considera el Internet de las cosas.?

Se dice que en 1999, Kevin Aston estando en el Instituto Tecnológico de Massachusetts (MIT por sus siglas en inglés) define este concepto como la interconexión de objetos cotidianos a través de la internet,  si como lo lees ¡Objetos cotidianos, no computadores como los conocemos!; teléfonos, termostatos, neveras, lámparas, aires acondicionado, vehículos entre otros.

Imaginemos un conjunto de estos objetos interconectados a nivel mundial al mejor estilo de una película de “Holywood” dirigida por James Cameron, pero por supuesto, un poco menos apocalíptica la cosa.

Una tecnología que nos permitiría en todo momento conocer el estado y funcionamiento de las cosas, su ubicación, saber si los productos que se encuentran en nuestra nevera están a punto de vencerse, equipos, que de manera automática, solicitarían los consumibles que requieren, imaginemos un dron de la empresa Amazon dejando en la puerta de la casa u oficina los pedidos realizados automáticamente por nuestras “cosas”.

Esta visión futurista trae consigo retos, entre ellos, abonar la confianza de los usuarios para que las transacciones sean seguras, estables, económicas y rápidas. Ese cantidad de información encriptada viajando a través de un gran “backbone” facilitando las transacciones.

Algunos se preguntarán, ¿Qué es un “backbone”?, según unas de las definiciones en Wikipedia, se define como parte de una red de computadores que interconectan varias piezas de esa red proveyendo, de alguna manera, el camino para intercambiar información entre diferentes redes locales o sub redes.

En términos sencillos no es más que la estructura de comunicación, las conexiones entre dispositivos de una misma red, sea internet o red local, están compuestos por una serie de equipos que permiten validar la información que se recibe y transmite en cada nodo de esa red y cuya información viaja a través de cable, ondas de radio o cualquier medio de transmisión. EL primer “backbone” que se creó y dio a conocer fue ARPANET en 1969,  que es nada más y nada menos que la génesis de lo que hoy en día conocemos como: “la internet”.

Para comunicarse entre los diferentes nodos de la red se requiere de un protocolo, este, en términos metafóricos, es el “idioma de comunicación” entre un equipo y otro pero como en toda comunicación, hay un proceso de validación que permite autenticar que los equipos están “hablando” el mismo idioma.

Ahora bien, una vez realizada estas definiciones podemos entonces dar a conocer que es IOTA.

IOTA es una Criptomoneda basada en un protocolo llamado: “la maraña”, suena un poco caribeño el término, así que usaré su nombre en inglés: “The Tangle” ¿Mucho mejor?.

El Tangle es una red basada en la teoría de grafos, de hecho es un dígrafo (¡cuidado!, no confundir Digrafo con Dígrafo, no quiero que ningún experto en ortografía me corrija, ¡je!), pero este concepto lo definiremos más adelante.

Es entonces este Tangle el “backbone” del internet de las cosas, así lo define el propio equipo de IOTA.

¡Vaya! ¿con qué se come todo esto?.

Bien, contrario a lo que algunos autores especifican, el Tangle se basa en un: Grafo Acíclico Dirigido (DAG por sus siglas en inglés) o Digrafo (Figura 1) y no en un “grafico acíclico dirigido”, antes de continuar considero necesario explicar brevemente que es un grafo (en mis primeros semestres de Ingeniería de Sistemas, esta materia fue un pequeño tormento,  pero al final pude entender lo maravilloso de esta teoría).

En términos computacionales, un grafo es un conjunto de vértices o nodos unidos por un conjunto de arcos o aristas, representando relaciones binarias en los elementos de un conjunto.

Se pueden clasificar de dos tipos: Grafo dirigidos y Grafo no dirigido. Ahora bien, un grafo dirigido acíclico es aquel que no tiene ciclos esto quiere decir; que para un nodo o vértice X no existe arista o arco que empiece y termine en él y va en un solo sentido, a todo este conjunto de condiciones también se le denomina Digrafo.

Digrafo

De acuerdo al “White Paper” denominado: “The Tangle”, desarrollado por Serguei Popov, IOTA es entonces una criptomoneda para la industria del Internet de las cosas (IoT por sus siglas en inglés, “Internet of Things”).

La principal característica de esta criptomoneda es que está basada en el “The Tangle” para el almacenamiento de las transacciones. Por lo que es un concepto totalmente diferente al de la cadena de bloques (blockchain). Su principal objetivo es establecer el sistema de micro pagos entre las máquinas.

Parte del “White Paper” dicta:

“… La idea principal del “Tangle” es la siguiente: para emitir una transacción, los usuarios deben aprobar otras transacciones. Entonces los usuarios que emiten una transacción están contribuyendo con la seguridad de la red. Se supone que los nodos se comprueban si las transacciones aprobadas no están en conflicto. Si un nodo encuentra que una transacción está en conflicto con el “Tangle” histórico, el nodo no será aprobado…”

“… En este sentido, para que una validación se realice se debe cumplir lo siguiente:

  • Un nodo escoge otras dos transacciones a ser aprobadas de acuerdo con un algoritmo. En general, estas dos transacciones deben coincidir.
  • Los nodos chequean si las transacciones no están en conflicto, los nodos no aprueban transacciones en conflicto.
  • Para que un nodo envíe una transacción valida, el nodo debe resolver un “rompecabezas criptográfico” similar a los que se realiza en la cadena de bloques de Bitcoin”.

¿Cómo se valida la transacción?

El equipo de IOTA explica que cada transacción tiene un peso y es este el que da prioridad a las transacciones, estos pesos son los que permiten evaluar la cantidad de trabajo, su definición es la siguiente:

“… la cantidad de trabajo que el nodo emisor invierte en él. Con la actual implementación de IOTA, el peso de la transacción puede asumir únicamente valores de 3n, donde n es un número entero positivo que pertenece a un intervalo no vacío de valores aceptables. Realmente, en la práctica,  es irrelevante saber como es obtenido este peso. Lo importante es que cada transacción debe contener un valor entero positivo y su peso adjunto a él.

La idea es que una transacción con un peso mayor es más importante que las transacciones con menores pesos. Esto evita el “spamming” y otros ataques del mismo estilo, asumiendo que ninguna entidad puede generar una cantidad abundante de transacciones con pesos “aceptables” en un corto periodo de tiempo.”

Una de las nociones que necesitamos conocer es la denominada Peso acumulativo de una transacción, la cual se define como como el propio peso de una transacción en particular más la suma de los pesos de todas las transacciones que directa o indirectamente apruebe la el nodo.

La ilustración (figura 2)  tomada del White Paper de IOTA muestra como es el algoritmo de cálculo de los pesos acumulativos:

EL Tangle

Las cajas o nodos representan las transacciones, el número pequeño en la esquina inferior derecha representa el peso de la transacción y el numero grande resaltado representa el peso acumulativo. En el ejemplo, la transacción F es directa o indirectamente aprobado por las transacciones A,B,C,E.

Volvemos nuevamente a la teoría de grafos, hay diferentes caminos, pero en un mismo sentido para llegar a través de las aristas al nodo F: (A-B-F, B-F, C-E-F, E-F). En este sentido el peso acumulativo de F sería entonces 9=3+1+3+1+1.

El equipo de IOTA define entonces las puntas (“tips”) como una transacción no aprobada en el grafo. En el grafico anterior en su parte superior se observa que las únicas puntas de ese Tangle son A y C. En consecuencia una nueva transacción X aprobaría A y C tal como lo indica la figura, convirtiéndose esta última en la única punta de ese TANGLE.

Esto nos da una idea clara de cómo funciona el algoritmo de IOTA para validar las transacciones.

Más adelante, explica Popov, lo referente a la estabilidad del sistema, los posibles escenarios de ataque y su resistencia a los cálculos quánticos, estos últimos de importante análisis pues son los encargados de realizar los ataques a las criptomonedas basadas en cadena de bloques. Sin embargo la idea de este artículo no es profundizar más en conceptos teóricos, pues el interés del mismo dar a conocer la existencia de este proyecto y sus ventajas.

Esta criptomoneda tiene grandes ventajas y en especial dos que considero son las mas resaltantes por encima bitcoin, litecoin o etherum:

  • Velocidad de transacciones: cuando la transacción o nodo que se está agregando al Tangle requiere validar solo dos transacciones anteriores ayuda a minimizar los tiempos derespuesta por lo que convierte a esta moneda en una de las más rápidas para realizar las transacciones, esto contribuye a que la prueba de trabajo sea menor, mucho menor, generando ahorro de energía.
  • Ya no hay mineros, puesto que cada nodo (nosotros, tú) validas las transacciones anteriores, en consecuencia, las comisiones son prácticamente cero (0).

En los siguientes enlaces les dejo:

 

Anécdota Final

A finales de los 70 existía una revista (digo existía por que más nunca la volví a ver en los kioscos) denominada: Mecanica Popular, era muy niño en ese momento, no entendía mucho de lo que allí se hablaba y las nuevas innovaciones tecnológicas, la ojeaba como un cuento más de ficción, así como yo en esa época, hoy muchos que hoy ven con escepticismo lo que está sucediendo en la nube, pronto veremos los resultados de tan fascinante viaje tecnológico y mejor aún viviremos y disfrutaremos de ellos.

 

Carlos Alberto Perez

@cpspacios

 

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