Bakit Maaaring Maging 'Breakthrough' ang Polynomial Commitments para sa Ethereum 2.0

Ang komunidad ng Ethereum ay mayroon na ngayong roadmap, kahit na ONE.

Bumagsak noong Miyerkules, ang co-founder ng Ethereum na si Vitalik Buterin estado ng mapa ng network tumutulong na gawing kontekstwal ang susunod na lima hanggang 10 taon para sa isang pandaigdigang komunidad ng 20,000 developer habang itinatampok ang isang pangunahing isyu para sa susunod na bersyon ng blockchain: scalability.

Ang ETH 2.0 research team ay nakasandal na ngayon sa isang bagong konsepto na tinatawag na "polynomial commitments" upang bawasan ang data na ginagamit sa bawat computation sa network, ayon sa isang post sa blog noong Marso 17 ng researcher na si Danny Ryan.

Tinaguriang "magic math" ni Buterin, ang mga polynomial na pangako ay tinitingnan bilang isang paraan upang i-verify ang estado ng network sa mababang gastos sa computational, isang pangunahing layunin ng hinaharap na network.

Gayunpaman, itina-tag ng mapa ni Buterin ang kanyang magic math para sa pagsasama-sama ng network hindi bababa sa ikatlong yugto sa multi-year push sa ETH 2.0.

"Ang mga polynomial na pangako ay maaaring ang pangunahing tagumpay na hinahanap namin," sabi ni Ryan, partikular na tungkol sa pag-iimbak ng data ng account sa susunod na bersyon ng Ethereum.

Ang Ethereum Foundation ay hindi tumugon sa isang Request para sa komento sa pamamagitan ng oras ng press.

Magic math

Ang mga polynomial na pangako ay katulad ng mga polynomial na Learn at nagustuhan nating lahat sa elementarya: isang math expression na may parehong mga variable at coefficient (ibig sabihin, Y=2X).

Ngunit, muli, ito ay magic math kaya hindi ito masyadong simple.

Inilalarawan ng Buterin ang mga polynomial na pangako bilang "isang uri ng 'hash' ng ilang polynomial P(x) na may property na maaari kang magsagawa ng mga aritmetikong pagsusuri sa mga hash." Ang orihinal na papel sa mga polynomial na pangako, samantala, ay synthesize ang math scheme bilang "anim na algorithm" na nagpapakita ng patunay ng isang kaganapan na nagaganap na may kaunting data sa pag-compute hangga't maaari.

"Iminumungkahi namin na palitan ang mga puno ng Merkle sa pamamagitan ng magic math na tinatawag na "polynomial commitments" upang maipon ang estado ng blockchain," sabi ni Buterin sa Ethereum Foundation blog post. "Kabilang sa mga benepisyo ang pagbabawas ng laki ng mga testigo ng kliyenteng walang estado (hindi kasama ang code ng kontrata at data ng estado) sa NEAR sa zero."

(Para sa mathematically inclined, isang three-part series sa polynomial commitments na hino-host ni Justin Drake ng ETH 2.0 ay matatagpuan sa ibaba.)

Ang estado ng blockchain

Itinatala ng mga Blockchain ang mga in at out na ginagawa ng mga user kapag nakikipagtransaksyon. Sa kabuuan, ang mga sistema ng blockchain accounting ay may dalawang uri: ang modelong Unspent Transaction Output (UTXO) at ang modelong nakabatay sa account. Ginagamit ng Bitcoin ang dating habang ginagamit ng Ethereum ang huli.

Kapag ang isang user ay nagnanais na gumastos ng Bitcoin sa UTXO na modelo, ang transaksyon ay na-drag kasama nito ang buong kasaysayan ng mga coin na iyon, na pagkatapos ay sinusuri ng bawat peer sa network.

Ang modelo ng account, sa kabilang banda, ay nagtatala lamang ng transaksyon sa pagitan ng dalawang peer habang idinidirekta ang mga tanong tungkol sa bisa ng transaksyon sa Ethereum Virtual Machine (EVM) kasabay ng isang patunay ng transaksyon. Ang Isinasagawa ng EVM ang mga pagbabago sa estado – ang kasalukuyang mga account at balanse ng blockchain – sa ngalan ng mga user.

Ang bawat bloke sa Ethereum – na nagbubuklod sa mga transaksyon sa ganoon lang, isang bloke – ay naglalaman din ng patunay, a Puno ng Merkle, na nag-uugnay sa sarili nito sa simula ng kasaysayan ng network. Ang patunay na ito ay naglalaman ng resibo ng estadong binanggit sa itaas at kinakailangan para sa EVM na magsagawa ng isang transaksyon.

Ang huling bahaging ito ay naging malagkit na isyu para sa Ethereum, gayunpaman.

Bakit? Ang mga Merkle tree ay data-efficient, ngunit hindi sapat ang data-efficient para sa mga ambisyon ng ETH 2.0. Dito nangyayari ang magic.

Ang kasalukuyang Merkle tree setup ay tumatagal ng humigit-kumulang 0.5 MB bawat transaksyon. Tinatantya ni Ryan na ang mga polynomial commitment scheme ay magbabawas sa bigat ng mga patunay ng estado sa pagitan ng 0.001 at 0.01 MB. Para sa isang network na kamakailan ay nag-average sa paligid 700,000 transaksyon kada araw, ang mga matitipid sa mga tuntunin ng pagkalkula ng data ay nagdaragdag.

Dahil dito ang ideya ng a kliyenteng walang estado ay nasa mga gawain mula noong hindi bababa sa Oktubre 2017 upang bawasan ang dami ng data na ginagamit para sa malaking pag-upgrade ng ethereum.

Maraming proyekto sa labas ng Ethereum ay umaasa rin sa mga polynomial na pangako sa kanilang sariling paraan, kasama na Zero-knowledge proof ng Zcash, Halo.

Sinabi ni Buterin na ang kanyang pagpapatupad ng mga polynomial na pangako ay nananatiling ONE sa marami. At saka, nasa research phase pa ito.

"Kahit na hindi kapani-paniwalang promising, ang ilan sa pananaliksik at magic math na ito ay napakabago. Kailangan nating gumugol ng mas maraming oras sa mas mahusay na pag-unawa sa mga kumplikado at tradeoff, pati na rin ang pagkuha ng higit pang mga mata sa bago at kapana-panabik na pamamaraan na ito," pagtatapos ni Ryan.