Чому поліноміальні зобов’язання можуть стати «проривом» для Ethereum 2.0

Спільнота Ethereum тепер має дорожню карту, хоч і ONE.

Співзасновник Ethereum Віталік Бутерін відмовився в середу стан карти мережі допомагає контекстуалізувати наступні п’ять-десять років для глобальної спільноти з 20 000 розробників, одночасно висвітлюючи ключову проблему для наступної версії блокчейну: масштабованість.

Дослідницька група ETH 2.0 тепер схиляється до нової концепції під назвою «поліноміальні зобов’язання», щоб зменшити дані, що використовуються для обчислень у мережі, згідно з дописом у блозі дослідника Денні Раяна від 17 березня.

Бутерін назвав це «чарівною математикою»., поліноміальні зобов’язання розглядаються як спосіб перевірити стан мережі за низьких обчислювальних витрат, що є ключовою метою майбутньої мережі.

Тим не менш, карта Бутеріна позначає його чарівну математику для мережевої інтеграції принаймні до третьої фази багаторічного просування до ETH 2.0.

«Поліноміальні зобов’язання можуть стати головним проривом, якого ми шукали», — сказав Раян, особливо щодо зберігання даних облікових записів у наступній версії Ethereum.

Фонд Ethereum не відповів на Request про коментарі до часу преси.

Чарівна математика

Обов’язки поліномів подібні до поліномів, які ми всі Навчання і полюбили в початковій школі: математичний вираз зі змінними та коефіцієнтами (тобто Y=2X).

Але, знову ж таки, це чарівна математика, тому все не так просто.

Бутерін описує поліноміальні зобов’язання як «свого роду «хеш» деякого полінома P(x) з властивістю, що ви можете виконувати арифметичні перевірки хешів». Оригінальна стаття про поліноміальні зобов’язання, тим часом, синтезує математичну схему як «шість алгоритмів», які показують доказ того, що подія відбувається з якомога меншою кількістю обчислювальних даних.

«Ми пропонуємо замінити дерева Merkle магічною математикою під назвою «поліноміальні зобов’язання» для накопичення стану блокчейну», — сказав Бутерін у блозі Ethereum Foundation. «Переваги включають зменшення розміру клієнтських свідків без громадянства (за винятком коду контракту та даних про стан) NEAR до нуля».

(Для тих, хто схильний до математики, можна знайти серію з трьох частин про поліноміальні зобов’язання, організовану Джастіном Дрейком з ETH 2.0 нижче.)

Стан блокчейну

Блокчейни фіксують як входи, так і недоліки, створені користувачами під час транзакцій. Загалом системи обліку блокчейнів бувають двох видів: модель невитрачених транзакцій (UTXO) і модель на основі облікового запису. Bitcoin використовує перший, тоді як Ethereum використовує другий.

Коли користувач бажає витратити Bitcoin в моделі UTXO, транзакція тягне за собою всю історію цих монет, яка потім перевіряється кожним однорангом у мережі.

Модель облікового запису, з іншого боку, записує лише транзакцію між двома одноранговими вузлами, спрямовуючи запитання щодо дійсності транзакції до Віртуальна машина Ethereum (EVM) у поєднанні з підтвердженням транзакції. The EVM виконує зміни стану – поточні рахунки та баланси блокчейну – від імені користувачів.

Кожен блок на Ethereum , який об’єднує транзакції саме в блок, також містить підтвердження, Дерево Меркле, яка пов’язує себе з початком історії мережі. Це підтвердження містить квитанцію про стан, згадане вище, і потрібне EVM для виконання транзакції.

Однак ця остання частина була складною проблемою для Ethereum.

чому Дерева Merkle є ефективними для даних, але недостатньо ефективними для амбіцій ETH 2.0. Ось де відбувається магія.

Поточне налаштування дерева Merkle займає приблизно 0,5 МБ на транзакцію. Раян вважає, що поліноміальні схеми зобов’язань зменшать вагу доказів стану до 0,001–0,01 МБ. Для мережі, яка останнім часом середня приблизно 700 000 транзакцій на день, економія з точки зору обчислення даних збільшується.

Таким чином, ідея а клієнт без громадянства працює принаймні з жовтня 2017 року, щоб зменшити обсяг даних, які використовуються для великого оновлення ефіру.

Численні проекти за межами Ethereum також по-своєму спираються на поліноміальні зобов’язання, зокрема Доказ нульового знання Zcash, Halo.

Бутерін сказав, що виконання ним поліноміальних зобов’язань залишається ONE із багатьох. Більше того, він ще на стадії дослідження.

"Незважаючи на неймовірні перспективи, деякі з цих досліджень і магічної математики є дуже новими. Нам потрібно витрачати більше часу на краще розуміння складнощів і компромісів, а також просто краще придивитися до цієї нової та захоплюючої техніки", - підсумував Раян.