什么是区块链？一个庞大的庞氏骗局还是一个我们都可以用来改造社会的机会和新技术？这取决于你问的是谁，但是我们最好一开始就把诸如比特币这样的加密货币与区块链，底层数据结构和相关协议分开。
加密货币需要注意的一点是，它们实施了所谓的分布式账本技术（DLT）。 DLT本质上是一个分布式数据库，其中保存了事项的记录。然而，与传统分布式数据库多年以来的不同之处在于，DLT是开放的网络，其中节点不受单个实体的控制。
这种适用于基于区块链的常规DLT方式就是所谓”挖矿”。挖矿是一个验证交易过程，并且新的货币被添加到货币存帐。比如在比特币中，这是通过解决需要大量计算资源的密码挑战来实现的。
矿工是进行验证的网络节点。由于他们不得不为此花费资源，他们通过奖励货币来激励他们。此外，独立解决类似密码挑战的验证类型也是创造新货币的方式。
一方面，这样做可以保护DLT免遭串通，并允许它在开放的环境中工作，强化信任，这可以说是区块链最有价值的方面。另一方面，这是又是非常低效的。新的硬币创造不仅不符合任何现实世界的价值，交易验证也需要本质上的大量浪费。
矿工竞争加剧了这一情况，这意味着他们中的许多人正在同时核实同一笔交易。第一个完成的获得奖励，而其余的工作只是浪费。此外，比特币的设计造成了随着网络扩张越多，挖掘的要求也越来越高，这意味着资源的浪费不断增加。
基于上述情况，运行DLT可能是最耗能的事情，因为这一切都用于了发电和处理资源。至少对于比特币而言，挖矿不是一般电脑所能做到的。这个任务有专门的采矿设备，一个单一交易所需的能源可以为一个家庭供电一周。
区块链在气候上的应用
那么气候+区块链的黑客马拉松怎么会有意义呢？当联合国决定在波恩举行COP23会议，并邀请100名来自世界各地的人参加的时候，他们在想什么？。
处理排放物识别与跟踪或可持续交通与土地利用等主题听起来值得赞扬，而且DLT可以在那里得到应用，但是在此使用这种高耗费的技术岂不是一种矛盾么？
这就是IOTA介入的地方。IOTA是参与者将要工作的平台，是在消除基于区块链的加密货币的浪费方面的前提下选择的。 IOTA联合创始人David Sønstebø表示，这一切都来自于国际治理创新中心，Climate Ledger Initiative和Cleantech 21等组织。
分布式账本和能源效率如今不可兼得，但IOTA表示不一定是这样。 图片：IOTA
通过他们的联系，“黑客为了气候”活动组织了起来，并且参与者需要把项目建立在IOTA上。 这些组织在IOTA中看到了什么？ IOTA承诺会实现基于区块链DLT带来的同样效益 - 分权，分配，不变性和信任 - 但是消除了与采矿有关的浪费资源的缺点以及交易成本。
Sønstebø详细说明到：“DLT在应对气候变化方面发挥着重要作用，它可以保证数据的安全，确保传感器的准确记录，如果有努力去除这些数据，它可以保护数据不被遗忘，也可以作为构建 自我调节的智能电网，以优化消费，我们很高兴看到参与者将提出什么。
但在比特币或以太网中，采矿是荒谬的，除了给予矿工奖励之外，它没有其他用途。 这是完全的浪费，随着它的增长，它只会变得更糟，所以摆脱这一点很重要。“
谁都想解决它 - 当然问题是以何种方式。 所以让我们退一步看看Sønstebø和他的联合创始人提出的概念。
认识IOTA
Sønstebø在2013年遇到了他的联合创始人Sergey Ivancheglo，Dominik Schienerin和Serguei Popov。他说，他们都至少从2012年开始进入DLT领域，并且“做了很多开创性的工作，Schienerin建立了第一个身份和供应链平台，Ivancheglo在技术成就方面与中本聪不相上下“。
Sønstebø说，IOTA的起源可以追溯到2014年：“Ivancheglo和我在物联网领域工作，这让我们思考如何使用我们的DLT背景刺激物联网的开放，即使我们觉得拥有了物联网所有的设备连接、共享数据和资源，但这并不是现实，我们拥有的这些园地都被高墙围起，这些群落都是封闭的。
我们认为所需要的是一个交易结算协议和一个数据完整性协议，以激励不同的利益相关方开放他们的数据流和资源，创造我们一直梦寐以求的物联网这个无处不在的互联世界。由于我们的背景，我们曾经想过使用比特币，但比特币甚至不能扩展到邻近区域，它扩展到数百万台设备更何从谈起呢？
缠结（tangle)的图形结构是有向无环的。 它是一个用来取代区块链的不同数据结构，他将保持分布式账本的优势的同时摆脱低效率。图片：IOTA
当Sønstebø和他的团队重新起草计划时，他们开始思考是否区块链加上点其他什么东西可以取代区块链。他们提出的是缠结（Tangle），一个有针对性的非循环图，它是IOTA的基础数据结构。
“在IOTA中发布交易时，你可以验证2个以前的交易，这意味着你不再把验证外包给矿工，从而将验证与网络的使用分离开来，这是网络的固有属性，可以解决所有问题：
分类账越活跃，验证就越多。越多的人使用它，它的速度就越快，你不需要补贴矿工，所以没有交易费用。
这也解决了集权问题。比特币被认为是分权的缩影，因为它不依赖于一个中央机构，但事实上并非如此。工作证明和利益证明总是围绕那些拥有更多资源的人 - 这是一场不可避免的经济竞赛。
在IOTA中，每个节点都是一个平等的验证者，你和中国最富有的矿工之间没有任何区别，因为你不能挖掘任何东西或聚集资源。”
操作，用例，成熟度
这一切听起来都好的几乎让人无法相信，所以我们需要进一步的解释。举个例子，如果一个资源有限的节点需要发布一个转账，那么存储容量和恢复能力又如何呢？在某些方面，IOTA与基于区块链的加密货币类似。
Sønstebø说，有完整的节点执行验证和存储数据库和轻量级节点，这与比特币的工作方式类似。他继续说，区别在于IOTA中存在快照的概念。这意味着节点可以对分类帐的当前状态进行快照，剪除与其不相关的部分。
而如果有人想要遍历分类账的整个历史呢？这就是第三种被称为permanode的节点类型。 Permanodes存储从起源到现在的完整历史。 Sønstebø说这只是在一些使用情况下才需要，而不是在网络上达成共识。他补充说，运行permanode的动机可以是自己使用，也可以是存储服务模式：
“你可以在做一个快照后不需要存储整个数据库，这样就可以达成共识，交易和数据传输，对于审计历史，转账或其他任何目的，激励措施是明确的：例如，如果你正在经营一家保险公司，有了这个功能，你可以根据查询使用它。快照也可以用在比特币中 - 你不需要知道2012年的令牌是什么，你只需要知道它在哪里。
但是，也有另一种类型的节点，不那么突出，但相当重要：协调员。这是什么？这是一种旨在保护IOTA网络不受损害的节点类型，但它也招致了批评。
在比特币中，验证交易所需的计算资源是防范攻击者企图破坏网络的一种保障措施。在IOTA中也有类似的概念，节点需要产生一个轻量级的哈希计算，但是计算需求远不及比特币。这样做效率更高，但也使网络更容易受到攻击者的攻击。
IOTA旨在通过利用大量的合法交易来抵御攻击。但是，由于交易量不大，其设计师正在采用两种解决方法。第一个是要求参与者定期发送零价值交易，这是可行的，因为交易不会产生处理成本。
第二个是让协调员作为一个节点，他们形容它为“网络的训练轮，直到总帐上有机活动的数量足以达到无辅助即可发展的程度”。这导致了关于网络集中化的批评。 IOTA已经回应了批评，但平心而论，这并不是IOTA表现出尚未成熟的唯一标志。
最近有一个错误导致整个网络停顿了几天。而且，任何想要购买IOTA币的人都会觉得这很复杂：只有少数几个交易所在交易IOTA，而IOTA钱包本身似乎也在变化中。
缠结
但平心而论，这个空间还远未成熟。以太坊是目前市值第二高的加密货币，但也出现了停摆，最近一次是涉及到2.8亿美元的以太坊钱包遭到冻结。
然而，人们显然愿意继续使用这些DLT /货币，要么是因为他们相信其潜力，而是愿意等待解决它们的小问题得到解决，要么是被“快速致富”的诱惑所吸引。
除了采矿，加密货币还有一个有意思的方面，即ICO - 初始投币项目。这就像众筹与本地IPO一样，任何组织都可以创建自己的加密货币，然后在交易所交易。一定比例的加密货币被出售给项目的早期支持者以换取法定货币或其他加密货币，但通常用于比特币。
这通常是由在这个领域运营的组织通过间接流程来筹集资金：如果他们的硬币可以与比特币交换，而比特币又可以兑换法定货币，那么就意味着他们可以兑现。例如，以太坊的ICO筹集了1800万美元比特币或2014年每股0.40美元.2016年，一个以太坊价值高达14美元，市值超过10亿美元。
以太坊带来了两个关键的新奇事物：智能合同和股权证明。股权证明是验证交易和达成分布式共识的一种方式。它的计算密集程度较低，但它似乎也有与比特币工作证明一样的缺点 - 最终导致网络中的中心化。
IOTA基金会通过ICO，正在招聘更多的开发者来进一步开发IOTA并将其推向主流。 图片：IOTA
智能合约可以被认为是可以在以太坊中进行验证和执行的算法，使其成为分布式工作流程和组织可以存在的平台。 Sønstebø 强调了智能合约的价值。他说目前IOTA没有相应的产物，而当初就是这样设计的：
“以太坊是从这种叛逆的自由主义想法开始的，从设计的角度来看，它不一定是实用的，发生事故是必然的，而我们没有意识形态，只关心在现实世界中做事情，而不是增加功能核心协议，我们将其尽可能轻量化，并使其成为模块化。
我们有IOTA扩展接口，通过它可以创建任何从智能合约到神谕和身份平台。这将需要时间和资源，但我们有这些。我们已经建立了监督IOTA发展的基础，这也是我们做ICO的原因。我们作为创始人没有削减，我们就像其他人一样买了我们的IOTA。
社区向基金会捐赠了5％的IOTA。我们在德国设立，我们正在与博世，Innogy和大众等公司合作，出于可扩展性和交易费用问题，他们表示希望将原型从以太坊移植到IOTA。我们想要像Linux或Eclipse一样，建立一些人们可以自由使用的东西。
微软等大公司表示他们正在使用以太坊，但是当你仔细观察时，你会发现这里有一个不同的议程。这不是以太坊，这是一个私人实例 - 他们可以使用代码，但不使用网络。在一个密闭的实验室做些事情并不能证明什么，这是人们创造私人区块链的一个矛盾。你可以只使用分布式数据库。
我们所做的一切都是公有领域 - 我们自愿承担合同的义务。我们希望我们的代码能够在现实世界中得到使用，并且可以有解决方案构建在其之上，但是只有每个人都参与的情况下，我们才能进行协作。”
那么缠结该怎么发展呢？ IOTA似乎是将区块链效率低下区分开来的重要一点。现在说IOTA是否能够解决实际中的低效问题还为时尚早，但这绝对是一个有趣的方法。 IOTA似乎正在通过实验验证分析结果，最近公布了关于缠结核心特性的模拟结果。它是否有足够经得起考验是任何人都想知道的。
