Pourquoi les engagements polynomiaux pourraient être une « avancée » pour Ethereum 2.0

La communauté Ethereum dispose désormais d’une feuille de route, bien que ONE.

Abandonné mercredi, le cofondateur Ethereum , Vitalik Buterin état de la carte du réseauaide à contextualiser les cinq à dix prochaines années pour une communauté mondiale de 20 000 développeurs tout en soulignant un problème clé pour la prochaine version de la blockchain : l'évolutivité.

L'équipe de recherche ETH 2.0 s'appuie désormais sur un nouveau concept appelé « engagements polynomiaux » pour réduire les données utilisées par calcul sur le réseau, selon un article de blog du 17 mars du chercheur Danny Ryan.

Surnommé « mathématiques magiques » par ButerinLes engagements polynomiaux sont envisagés comme un moyen de vérifier l’état du réseau à faible coût de calcul, un objectif clé du futur réseau.

Cependant, la carte de Buterin ne présente ses mathématiques magiques pour l'intégration du réseau qu'au moins jusqu'à la troisième phase de la poussée pluriannuelle vers ETH 2.0.

« Les engagements polynomiaux pourraient être la percée majeure que nous recherchions », a déclaré Ryan, en particulier concernant le stockage des données de compte dans la prochaine version d' Ethereum.

La Fondation Ethereum n'a pas répondu à une Request de commentaire au moment de la mise sous presse.

Mathématiques magiques

Les engagements polynomiaux sont similaires aux polynômes que nous avons tous Guides et aimés à l’école primaire : une expression mathématique avec à la fois des variables et des coefficients (c’est-à-dire Y = 2X).

Mais, encore une fois, il s’agit de mathématiques magiques, donc ce n’est pas si simple.

Buterin décrit les engagements polynomiaux comme « une sorte de « hachage » d'un polynôme P(x) avec la propriété de permettre des vérifications arithmétiques sur les hachages ». L'article original sur les engagements polynomiaux, quant à lui, synthétise le schéma mathématique sous la forme de « six algorithmes » qui démontrent la survenue d'un événement avec le moins de données informatiques possible.

« Nous suggérons de remplacer les arbres de Merkle par des calculs mathématiques magiques appelés "engagements polynomiaux" pour accumuler l'état de la blockchain », a déclaré Buterin dans le billet de blog de la Fondation Ethereum . « Les avantages incluent la réduction de la taille des témoins clients sans état (hors code de contrat et données d'état) à un NEAR de zéro. »

(Pour les amateurs de mathématiques, une série en trois parties sur les engagements polynomiaux animée par Justin Drake d' ETH 2.0 peut être trouvée ci-dessous.)

L'état de la blockchain

Les blockchains enregistrent les entrées et les sorties des utilisateurs lors de leurs transactions. Globalement, les systèmes de comptabilité blockchain se divisent en deux types : le modèle UTXO (Unspent Transaction Output) et le modèle basé sur les comptes. Bitcoin utilise le premier, tandis Ethereum utilise le second.

Lorsqu'un utilisateur souhaite dépenser des Bitcoin dans le modèle UTXO, la transaction entraîne avec elle l'historique complet de ces pièces, qui est ensuite vérifié par chaque pair du réseau.

Le modèle de compte, en revanche, enregistre uniquement la transaction entre les deux pairs tout en posant les questions sur la validité de la transaction auMachine virtuelle Ethereum (EVM)en conjonction avec une preuve de la transaction.EVM exécute les changements d'état– les comptes courants et les soldes de la blockchain – pour le compte des utilisateurs.

Chaque bloc sur Ethereum – qui lie les transactions en un seul bloc – contient également une preuve, une arbre de Merkle, qui se connecte au début de l'historique du réseau. Cette preuve contient la réception de l'état référencé ci-dessus et est nécessaire à l'EVM pour exécuter une transaction.

Cette dernière partie a cependant été un problème délicat pour Ethereum.

Pourquoi ? Les arbres de Merkle sont efficaces en termes de données, mais pas suffisamment pour les ambitions d' ETH 2.0. C'est là que la magie opère.

La configuration actuelle de l'arbre de Merkle nécessite environ 0,5 Mo par transaction. Ryan estime que les schémas d'engagement polynomiaux réduiraient le poids des preuves d'état entre 0,001 et 0,01 Mo. Pour un réseau dont la moyenne est récemment d'environ700 000 transactions par jour, les économies en termes de calcul de données s'additionnent.

En tant que telle, l’idée d’unclient sans étatest en cours de préparation depuis au moins octobre 2017 pour réduire la quantité de données utilisées pour la grande mise à niveau d’Ethereum.

Plusieurs projets extérieurs à Ethereum s'appuient également sur des engagements polynomiaux à leur manière, notamment La preuve à connaissance nulle de Zcash, Halo.

Buterin a déclaré que sa mise en œuvre des engagements polynomiaux n'en était ONE parmi tant d'autres. De plus, elle en est encore au stade de la recherche.

« Bien qu'incroyablement prometteuses, certaines de ces recherches et de ces mathématiques magiques sont très récentes. Nous devons consacrer plus de temps à mieux comprendre les complexités et les compromis, et attirer davantage de regards sur cette technique nouvelle et passionnante », a conclu Ryan.