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Projekt der Woche: Qubic Lite

Projekt der Woche: Qubic Lite

Unter dem Titel “Projekt der Woche” stellen wir euch jede Woche ein Projekt aus dem IOTA Ökosystem vor.

Im ersten Teil beschreiben wir den Aufbau und die Funktionsweise des Projektes. Der zweite Teil ist ein Interview mit den Personen hinter dem Projekt und soll deren Beweggründe und Pläne aufzeigen.

Bei diesem Projekt der Woche stellen wir nicht eins, sondern gleich mehrere Projekte rund um das Projekt “Qubic Lite” vor, welche zusammen ein eigenes kleines Ökosystem bilden. Die Kombination dieser Projekte ermöglichen schon jetzt “distributed computing” und “smart contracts” also “verteiltes Rechnen” und “intelligente Verträge ” auf IOTA Basis zu nutzen. Das Ganze ist sehr komplex und umfangreich, ich versuche das Ganze in einfacher Sprache zu erklären.

Was ist das Qubic Lite Ecosystem?

Das Qubic Lite Ecosystem besteht aus vielen, aufeinander aufbauenden Komponenten – es gibt einen eigenen Node, mehrere Bibliotheken und verschiedene Webapplikationen, die das Ganze sehr anschaulich und nutzbar machen.

Qubic Lite

Qubic Lite (auch QLite) ist eine vorläufige Implementierung des IOTA Qubic Protokolls. Ziel des Projektes ist, die Technologie rund um Qubic verständlich und als eine Art Prototypen nutzbar zu machen. QLite ist als eine vorübergehende Lösung gedacht und macht es möglich, schon jetzt qApps zu erstellen, soll aber durch die offizielle Qubic Implementierung der IOTA Foundation ersetzt werden. Einige qApps stehen schon zum Ausprobieren bereit und zeigen beispielhaft, was mit dieser Technologie alles möglich ist.

Einen Überblick über QLite bekommst Du auf http://qubiclite.org/. Für tiefere Einblicke findest Du dort auch ein Whitepaper und eine umfangreiche Dokumentation. Außerdem findest Du hier auch die Repositories für die Qubic Lite Reference Implementation (QLRI) des QLite Nodes (ql-node), sowie einer QLite Java Bibliothek. Zusätzliche Bibliotheken, welche die API des ql-nodes nutzen, sind für Javascript und PHP verfügbar.

Ein sehr nützliches Tool ist qlite-web, eine Web Schnittstelle zum ql-node. In dieser Kommandozentrale kann man qubics, oracles, iam streams und qApps schnell und einfach verwalten.

qlite web - the web interface for your ql-node

qlite web – the web interface for your ql-node

Einfache Begriffserklärungen:

Qubic
Eine Aufgabe, die dezentral berechnet werden soll.

Oracle
Ein Service, der externe Daten in den Tangle einspeist. Zum Beispiel Sensordaten oder die Rechenergebnisse eines Qubics.

IAM Stream
Indizierte, identifizierbare Nachrichten – Eine Reihe an nummerierten Nachrichten, die einen eindeutig nachweisbaren Ersteller haben.

qApp
Dezentrale Applikation auf QLite Basis.

Falls diese Begriffe neu für dich sind, hilft dir unser Qubic Bereich weiter.

Kommen wir nun zum Interessanten – den dezentralen Applikationen – den qApps. Das tolle daran ist: die erste qApp ist ein Spiel!  

 

TangleFarm

TangleFarm Screenshot

TangleFarm Screenshot

Ein voller Einblick in die Welt von QLite gibt uns dieses schicke Spiel namens TangleFarm. Hier kann man vorhandene Gemüsesamen auf seinem Feld säen und ihnen dabei zusehen, wie sie wachsen –  bis man das Gemüse schließlich ernten kann und daraus neue Samen bekommt. Das Ganze funktioniert rundenbasiert – eine Runde ist zeitlich begrenzt und nennt sich in der Qubic Welt “Epoche”. Nach jeder Epoche erhöht sich der Reifegrad der gepflanzten Samen um einen geringen Wert. Wird in einer Epoche der Reifegrad einer Pflanze von 100% erreicht, ist sie erntbar. Der Spieler kann sie ab dieser Epoche abernten und bekommt somit neue Samen.

 

ToqenWallet

ToqenWallet Screenshot

ToqenWallet Screenshot

Eine weiteres geniales Beispiel einer qApp ist das ToqenWallet und zeigt das Potenzial von QLite. TOQEN (TQN) ist nämlich eine Kryptowährung, die auf Basis von QLite und dem Tangle gebaut wurde – also eine Blockchain abgebildet im Tangle. Das ToqenWallet kann benutzt werden, um TQN zu empfangen oder zu versenden. Das Ganze steht zum Testen bereit, ist aber noch in einer sehr frühen Entwicklungsphase. http://qame.org/toqen/

Somit wurde die Möglichkeit geschaffen, ein neues Token – also eine neue Werteinheit in dem Tangle zu erstellen. Dieser Schritt war notwendig um das eigentliche Ziel zu erreichen, das erstellen von “Smart Contracts”.

 

Smart Contract

Einfach gesagt sind “Smart Contracts” ganz normale Verträge, die in einer Programmiersprache geschrieben wurden und automatisch bei einem bestimmten Ereignis in Kraft treten. TQN ist im Prinzip ein einfacher Smart Contract, da Sender und Empfänger einer TQN Transaktion zusammen einen Vertrag abschließen. Um nun aber komplexere Verträge erstellen zu können, fehlt es aber noch an etwas Entscheidendem – TQN müssen während der Vertragslaufzeit sicher zurückgehalten werden. Dies wird so gelöst, dass die TQN einfach in einem Qubic gelagert werden. Da Qubics auf einem dezentralen Konsens basieren, sind auch die darin gelagerten TQN Teil des Konsens.

Wir haben also nun ein mehrschichtiges Konstrukt:

Erste Schicht – IOTA
Datenübertragung, Datenintegrität und Datenpersistenz

Zweite Schicht – QLite
Quorum Consensus Framework, welches die Grundlage für Quorum Computing ist – die Fähigkeit in einem Verteilten System einen Konsens zu finden. Ein schönes Beispiel dazu findest Du im Qubic Bereich
https://einfach-iota.de/qubic/konsensus.

Dritte Schicht – TOQEN
qApp, Blockchain im Tangle, erzeugt neues Token (TQN).

Smart Contracts nehmen nun also eine neue Schicht ein und benutzen TOQEN als Grundlage.
Ein Beispiel dazu wurde direkt mitgeliefert und hat es in sich:  

Die Vierte Schicht – MicroHash
Ein Smart Contract auf dem TOQEN Protokoll.

 

MicroHash

Dieser Smart Contract soll Mikrozahlungen über einen Hash (genannt: microhashes) ermöglichen. Als Vorbild diente IOTA’s Flash Channel und das Lightning Network von Bitcoin. Im Grunde ist es ganz einfach, jemand sendet einen beliebigen Betrag an den einen Smart Contract, welcher den Betrag im Qubic speichert. Dieser Smart Contract erstellt ein  “MicroHash Channel”. Der Sender kann dem Empfänger erlauben, auf eine bestimmte Menge der hinterlegtem TQN mittels eines “microhashes” zuzugreifen. Das Ganze funktioniert “off-chain” aber nicht “off-tangle”. Das bedeutet, dass nur die Bilanz der Mikrotransaktionen in der TOQEN Blockchain gespeichert wird, aber alle Mikrotransaktionen im Tangle gespeichert werden.    

 

Qame.org

Diese Webseite ist als eine Sammelstelle für qApps gedacht. Hier findest Du mehr Informationen zu den bereits genannten qApps und ein Template, mit dessen Hilfe Du eigene qApps erstellen kannst. Qame.org bietet dir auch eine komplette Schritt für Schritt Anleitung, wie Du einen ql-node aufsetzt und die qApps darauf zum Laufen bekommst. Das Ganze gibts sogar als Video!

 

qubIOTA

qubIOTA ist der letzte Teil dieser Reihe, eigentlich aber der Beginn des gesamten Projektes. Hier entsteht eine offene Plattform, auf der man seine eigenen Qubics mit QubicLab online erstellen, verwalten und veröffentlichen kann. Alle Veröffentlichungen werden in einem “Explore” Bereich aufgelistet. Es gibt auch ein tolles Forum, in dem man über Ideen diskutieren kann.

An welche Zielgruppe ist das Projekt gerichtet?

Qubic Lite ist für Entwickler gedacht, die sich für Qubic interessieren und sich bereits mit den Konzepten von Qubic vertraut machen wollen. So müssen sie nicht darauf warten, bis die IOTA Foundation den ersten Prototypen veröffentlicht, sondern können bereits jetzt auf dem Tangle programmieren.

Auf welche Vision stützt sich das Projekt?

Die Vision von Qubic Lite ist es, IOTA’s Vision von Qubic heute schon nutzbar zu machen und damit die Technologie der Community näher zu bringen.   

Technische Fragen

Welche Software / Technologien verwendet ihr?

Der ql-node ist wie die iri (iota reference implementation) auch in der Programmiersprache “Java” geschrieben. Er kann beispielsweise neben einem iri Node auf einem Server betrieben werden.

Wie läuft das Ganze technisch ab?

Fangen wir mit dem Qubic selbst an, also der Aufgabe, die dezentral berechnet werden soll. QL – die Programmiersprache, mit der die Aufgabe ausgedrückt wird – besitzt eine Javascript-ähnliche Syntax. Nach der Ausführung gibt das Programm das Ergebnis zurück, welches das Oracle dann veröffentlicht.

Ein Zusammenschluss von Oracles nennt man “Assembly”. Alle Oracles im Assembly berechnen den Qubic einmal in einer Epoche und veröffentlichen ihr Ergebnis. Nach jeder Epoche wird das Ergebnis, das von mindestens ⅔ der Oracles berechnet wurde, zum Quorum-Ergebnis ernannt.

 

“Erreichen eines Quorums” - Grafik erstellt von Qyvxz

“Erreichen eines Quorums” – Grafik erstellt von Qyvxz

IAM Streams

Um sicherzugehen das die Berechnungen auch wirklich von den Oracles aus dem Assembly stammen, wurde eine neue Möglichkeit der Identifikation geschaffen – der IAM Stream. Ein IAM Stream, kann man sich als leeres Buch vorstellen, in dem der Besitzer – und nur der Besitzer – jede Seite mit einer Nachricht beschreiben kann. Anders als bei MAM (masked authenticated messaging) ist es hier möglich, effizient zu einer beliebigen Position also in diesem Beispiel zu einer Buchseite zu springen. Bei MAM müsste man vorne anfangen und Seite für Seite umblättern, bis man die gewünschten Stelle erreicht hat.

 

“IAM Streams” - Grafik erstellt von Qyvxz

“IAM Streams” – Grafik erstellt von Qyvxz

Hinter den Kulissen

Nun folgt ein Interview mit dem Gründer des Qubic Lite Ecosystems, der neunzehnjährige Microhash hier aus Deutschland.

Wer sind die Projektinitiatoren / -beteiligten?

Zur Zeit wird Qubic Lite komplett von mir (MicroHash) betrieben.

Welche Kenntnisse und Erfahrungen hast Du?

Ich studiere Informatik und programmiere schon seit langem. Zusätzlich hab ich auch Erfahrungen mit Webdesign, was mir beim Aufsetzen der ganzen Webseiten (qubiota.com, qame.org, qubiclite.org und die qApps) extrem weiterhilft.

Mit IOTA beschäftige ich mich seit etwa einem Jahr und habe auch damals ungefähr angefangen, den IOTA Spam Fund (iotaspam.com) zu entwickeln. Dadurch habe ich mich dann mit dem Tangle und den IOTA-Bibliotheken vertraut gemacht. Ohne dieses Vorwissen wäre Qubic Lite für mich undenkbar gewesen.

Was hat dich motiviert, das Projekt voranzubringen?

Ursprünglich war ich sehr begeistert von Qubic. Ich habe daraufhin direkt angefangen, an qubIOTA zu arbeiten. Leider konnte ich das QubicLab nicht entwickeln, da es Qubic ja noch gar nicht gab. Damals entschied ich mich, nicht darauf zu warten, dass die IOTA Foundation Qubic veröffentlicht. Stattdessen hatte ich Qubic Lite, eine sehr abgespeckte Implementierung von der Qubic-Idee, entwickelt. Diese ließ sich dann bereits ins QubicLab integrieren.

Was motiviert dich dazu, das Projekt fortzuführen?

Die Community. Die Begeisterung für Qubic Lite ist recht hoch, da das Ganze schon einmal einen Vorgeschmack auf das offizielle Qubic gibt. Mittlerweile haben bereits viele vom Projekt gehört und verfolgen die Entwicklung. Deshalb wäre es sehr schade, das Projekt einfach liegen zu lassen.

Kann die Community dich unterstützen? Wenn ja, wie?

Den größten Beitrag kann die Community leisten, indem sie Qubic Lite verwendet. Also zum Beispiel eigene Qubics programmiert oder auch nur eine qApp benutzt. Das ist schließlich auch der Sinn von Qlite.

Zur Zeit wird es leider noch viel zu wenig genutzt, was auch verständlich ist: Immerhin ist es recht schwer, sich in das neuartige Qubic-Konzept hineinzufinden. Andererseits mangelt es aber auch noch an Tutorials – ein weiterer Punkt an dem die Community mithelfen kann.

Wer besonders viel Motivation hat, kann sich auch an den Quellcode wagen und Pull-Requests auf Github veröffentlichen, aber das erfordert eine gute Menge Durchsicht.

 

Zusammenfassend…

…ist das Projekt Qubic Lite und dessen Ökosystem erschaffen worden, um die Technologie rund um Qubic verständlich und anfassbar zu machen. Also los! Lade dir  den ql-node runter, installier die qApps und spiele damit!
Falls du Fragen oder Probleme beim einrichten hast, kannst du dich gerne in unserem einfach-iota.de Discord im #Qlite Channel melden.

 


Weiterführende Links

Webseite: http://qubiclite.com/

GitLab: https://github.com/qubiclite

Twitter: https://twitter.com/QubicLite

Ecosystem Projekt: https://ecosystem.iota.org/projects/qubic-lite

qApps Seite: http://qame.org/

Qubic Lab: https://qubiota.com/lab