Por que os compromissos polinomiais podem ser um "avanço" para o Ethereum 2.0

A comunidade Ethereum agora tem um roteiro, embora ONE.

Caiu na quarta-feira, o cofundador da Ethereum , Vitalik Buterin estado do mapa de redeajuda a contextualizar os próximos cinco a 10 anos para uma comunidade global de 20.000 desenvolvedores, ao mesmo tempo em que destaca uma questão fundamental para a próxima versão do blockchain: escalabilidade.

A equipe de pesquisa do ETH 2.0 agora está se inclinando para um novo conceito chamado “compromissos polinomiais” para reduzir os dados usados ​​por computação na rede, de acordo com uma postagem de blog de 17 de março do pesquisador Danny Ryan.

Apelidado de “matemática mágica” por Buterin, compromissos polinomiais estão sendo considerados como uma forma de verificar o estado da rede com baixo custo computacional, um objetivo fundamental da rede futura.

Ainda assim, o mapa de Buterin marca sua matemática mágica para integração de rede somente na terceira fase do esforço de vários anos para o ETH 2.0.

“Os compromissos polinomiais podem ser o grande avanço que estávamos procurando”, disse Ryan, especificamente em relação ao armazenamento de dados de contas na próxima versão do Ethereum.

A Fundação Ethereum não respondeu a um Request de comentário até o momento.

Matemática mágica

Os compromissos polinomiais são semelhantes aos polinômios que todos Aprenda e amamos na escola primária: uma expressão matemática com variáveis ​​e coeficientes (ou seja, Y=2X).

Mas, novamente, isso é matemática mágica, então não é tão simples assim.

Buterin descreve compromissos polinomiais como “uma espécie de ‘hash’ de algum polinômio P(x) com a propriedade de que você pode executar verificações aritméticas em hashes”. O artigo original sobre compromissos polinomiais, por sua vez, sintetiza o esquema matemático como “seis algoritmos” que mostram a prova de um evento ocorrendo com o mínimo de dados de computação possível.

“Sugerimos substituir as árvores Merkle por matemática mágica chamada “compromissos polinomiais” para acumular estado de blockchain”, disse Buterin no post do blog da Ethereum Foundation. “Os benefícios incluem reduzir o tamanho de testemunhas de clientes sem estado (excluindo código de contrato e dados de estado) para NEAR zero.”

(Para os inclinados à matemática, uma série de três partes sobre compromissos polinomiais, hospedada por Justin Drake do ETH 2.0, pode ser encontrada abaixo.)

O estado do blockchain

Os blockchains registram tanto as entradas quanto as saídas que os usuários criam ao fazer transações. No geral, os sistemas de contabilidade de blockchain vêm em dois tipos: o modelo Unspent Transaction Output (UTXO) e o modelo baseado em contas. O Bitcoin usa o primeiro, enquanto o Ethereum usa o último.

Quando um usuário deseja gastar Bitcoin no modelo UTXO, a transação arrasta consigo todo o histórico dessas moedas, que é então verificado por todos os pares na rede.

O modelo de conta, por outro lado, registra apenas a transação entre os dois pares, enquanto direciona as questões sobre a validade da transação para oMáquina Virtual Ethereum (EVM)em conjunto com uma prova da transação. OEVM executa mudanças de estado– as contas correntes e saldos da blockchain – em nome dos usuários.

Cada bloco no Ethereum – que vincula as transações exatamente a isso, um bloco – também contém uma prova, uma Árvore Merkle, que se conecta ao início do histórico da rede. Esta prova contém o recebimento do estado referenciado acima e é necessária para que a EVM execute uma transação.

No entanto, esta última parte tem sido uma questão delicada para o Ethereum.

Por quê? As árvores Merkle são eficientes em dados, mas não o suficiente para as ambições do ETH 2.0. É aqui que a mágica acontece.

A configuração atual da árvore Merkle ocupa cerca de 0,5 MB por transação. Ryan estima que esquemas de comprometimento polinomial reduziriam o peso das provas de estado para entre 0,001 e 0,01 MB. Para uma rede que recentemente tem uma média de cerca de700.000 transações por dia, as economias em termos de computação de dados aumentam.

Assim, a ideia de umcliente sem estadoestá em andamento desde pelo menos outubro de 2017 para reduzir a quantidade de dados usados para a grande atualização do ethereum.

Vários projetos fora do Ethereum também se apoiam em compromissos polinomiais à sua maneira, incluindo Prova de conhecimento zero do Zcash, Halo.

Buterin disse que sua implementação de compromissos polinomiais continua sendo uma entre muitas. Além disso, ainda está em fase de pesquisa.

“Embora incrivelmente promissoras, algumas dessas pesquisas e matemática mágica são muito novas. Precisamos gastar mais tempo entendendo melhor as complexidades e compensações, bem como apenas atrair mais atenção para essa nova e empolgante técnica”, concluiu Ryan.