Perché gli impegni polinomiali potrebbero rappresentare una "svolta" per Ethereum 2.0

La comunità Ethereum ha ora una tabella di marcia, anche se ONE.

È uscito mercoledì il co-fondatore di Ethereum Vitalik Buterin stato della mappa di reteaiuta a contestualizzare i prossimi cinque-dieci anni per una comunità globale di 20.000 sviluppatori, evidenziando al contempo un problema chiave per la prossima versione della blockchain: la scalabilità.

Secondo un post sul blog del 17 marzo del ricercatore Danny Ryan, il team di ricerca ETH 2.0 sta ora adottando un nuovo concetto chiamato "impegni polinomiali" per ridurre i dati utilizzati per calcolo sulla rete.

Soprannominato “matematica magica” da Buterin, gli impegni polinomiali vengono considerati un modo per verificare lo stato della rete con bassi costi computazionali, un obiettivo chiave della rete futura.

Tuttavia, la mappa di Buterin non prevede che la sua matematica magica per l'integrazione di rete possa concretizzarsi prima della terza fase del pluriennale percorso verso ETH 2.0.

"Gli impegni polinomiali potrebbero rappresentare la svolta più importante che stavamo cercando", ha affermato Ryan, in particolare per quanto riguarda l'archiviazione dei dati degli account nella prossima versione di Ethereum.

Al momento in cui scriviamo, la Ethereum Foundation non ha risposto alla Request di commento.

Matematica magica

Gli impegni polinomiali sono simili ai polinomi che tutti abbiamo Imparare e amato alle elementari: un'espressione matematica con sia variabili che coefficienti (ad esempio, Y=2X).

Ma, ripeto, si tratta di matematica magica, quindi non è così semplice.

Buterin descrive gli impegni polinomiali come "una sorta di 'hash' di un polinomio P(x) con la proprietà che è possibile eseguire controlli aritmetici sugli hash". Il documento originale sugli impegni polinomiali, nel frattempo, sintetizza lo schema matematico come "sei algoritmi" che mostrano la prova di un evento che si verifica con il minor numero possibile di dati di elaborazione.

"Suggeriamo di sostituire gli alberi di Merkle con la matematica magica chiamata "impegni polinomiali" per accumulare lo stato della blockchain", ha affermato Buterin nel post del blog Ethereum Foundation. "I vantaggi includono la riduzione delle dimensioni dei testimoni client senza stato (esclusi il codice del contratto e i dati sullo stato) a NEAR zero".

(Per gli amanti della matematica, è possibile trovare una serie in tre parti sugli impegni polinomiali ospitata da Justin Drake di ETH 2.0 sotto)

Lo stato della blockchain

Le blockchain registrano sia gli ins che gli out che gli utenti creano quando effettuano transazioni. Nel complesso, i sistemi di contabilità blockchain sono di due tipi: il modello Unspent Transaction Output (UTXO) e il modello basato sugli account. Bitcoin usa il primo mentre Ethereum usa il secondo.

Quando un utente desidera spendere Bitcoin nel modello UTXO, la transazione trascina con sé l'intera cronologia di quelle monete, che viene poi verificata da ogni peer sulla rete.

Il modello di account, d'altro canto, registra solo la transazione tra i due peer, indirizzando le domande sulla validità della transazione alMacchina virtuale Ethereum (EVM)in concomitanza con una prova della transazione. IlEVM esegue cambiamenti di stato– i conti correnti e i saldi della blockchain – per conto degli utenti.

Ogni blocco su Ethereum , che lega le transazioni proprio a questo, un blocco, contiene anche una prova, un Albero di Merkle, che si collega all'inizio della cronologia della rete. Questa prova contiene la ricevuta dello stato sopra menzionato ed è necessaria all'EVM per eseguire una transazione.

Quest'ultima parte, tuttavia, è stata una questione spinosa per Ethereum.

Perché? Gli alberi Merkle sono efficienti in termini di dati, ma non abbastanza efficienti in termini di dati per le ambizioni di ETH 2.0. È qui che avviene la magia.

L'attuale configurazione dell'albero Merkle richiede circa 0,5 MB per transazione. Ryan stima che gli schemi di impegno polinomiale ridurrebbero il peso delle prove di stato a un valore compreso tra 0,001 e 0,01 MB. Per una rete che di recente ha una media di circa700.000 transazioni al giorno, i risparmi in termini di elaborazione dei dati si sommano.

Come tale l'idea di unclient senza statoè in lavorazione almeno da ottobre 2017 per ridurre la quantità di dati utilizzati per il grande aggiornamento di Ethereum.

Anche molti progetti al di fuori di Ethereum si appoggiano a modo loro su impegni polinomiali, tra cui La prova a conoscenza zero di Zcash, Halo.

Buterin ha detto che la sua implementazione di impegni polinomiali rimane ONE delle tante. Inoltre, è ancora in fase di ricerca.

"Sebbene incredibilmente promettenti, alcune di queste ricerche e di questa matematica magica sono molto nuove. Dobbiamo dedicare più tempo a comprendere meglio le complessità e i compromessi, oltre a far sì che più persone guardino a questa nuova ed entusiasmante tecnica", ha concluso Ryan.