Non-Interactive Proofs of Proof of Work (NIPoPoWs) sind aus zwei wesentlichen Gründen wichtig: Light Clients und Side Chains. Diese beiden Komponenten sind entscheidend für Clients und Knoten, um eine einfachere Einarbeitung in die Blockchain zu ermöglichen. Ein dezentrales Netzwerk ist aufgrund des Zufallsmechanismus in einem synchronen Netzwerk von Natur aus ineffizient, das heißt, jedes Mal, wenn eine Transaktion (TX) im Netzwerk erfolgt, müssen einige zufällige Knoten die TX verarbeiten, um deren Zuverlässigkeit zu beweisen und zu sichern. In einem globalen Maßstab ist das eine enorme Aufgabe. Es kann Milliarden von Transaktionen geben, und es ist plausibel, dass viele davon von Mitwirkenden stammen, die mit niedriger Bandbreite arbeiten.

Light Clients

Light Clients (auch bekannt als SPV) sind wichtig, wenn man die Hürden betrachtet, mit denen Kryptowährungen bei der Massenakzeptanz konfrontiert sind. Die meisten Krypto-Nutzer haben nicht die notwendigen Werkzeuge, um einen vollständigen Knoten zu betreiben. Einen vollständigen Knoten zu betreiben bedeutet, einen starken Prozessor mit hoher Stromaufnahme und mehr als hundert Gigabyte Speicher zu haben, um die gesamte Blockchain zu speichern. Light Clients sind nützlich, weil sie die Verifizierung mit einer begrenzten Anzahl von Datenanbietern (Knoten) ermöglichen und daher die Menge an benötigtem Datenspeicher und Bandbreite für alltägliche Nutzer erheblich reduzieren.

Die Verwendung von Light Clients mit der Implementierung von NIPoPoWs macht es möglich, mit der Blockchain über Block-Header zu interagieren, indem man nur ein paar Kilobyte verwendet. Die Überprüfung, ob eine Transaktion auf der Blockchain stattgefunden hat, wird vereinfacht. NIPoPoWs können Menschen helfen, über die Nutzung effizienterer und bequemer mobiler Wallets mit der Blockchain zu interagieren.

Side Chains

Side Chains hingegen sind ein völlig anderes Element der Blockchain. Sie sind unglaublich nützlich für verschiedene Elemente wie private Chains, Skalierbarkeitsverbesserungen und Interoperabilität zwischen Chains. Kushti erwähnte, dass er in den nächsten Monaten ein Side-Chain „Kochbuch“ mit dem Titel Ergo-Meta veröffentlichen wird.

Eine Anwendung von NIPoPoWs, die wir in einem früheren Artikel beschrieben haben, befasst sich mit logarithmischem Raum-Mining. Logarithmisches Raum-Mining ermöglicht „Light Minern“. Ähnlich wie bei Light Clients können Light Miner mit Block-Headern bootstrappen, ohne die gesamte Blockchain herunterzuladen. In einer Blockchain ist es auch möglich, nur einige notwendige Blöcke zu speichern, um die gesamte Blockchain zu verifizieren. Dies beseitigt im Wesentlichen die Notwendigkeit für Miner, die gesamte Blockchain zu speichern. Die Integration von logarithmischem Raum-Mining in Ergo ist über Velvet (weiche) Forks möglich, wodurch die Notwendigkeit schmerzhafter Hard Forks vermieden wird.

Eine weitere Anwendung von NIPoPoWs wurde im ersten ErgoHack von einem Team namens SmartPools vorgeschlagen. Der Vorschlag von SmartPools zielt darauf ab, den Nakamoto-Koeffizienten zu erhöhen, eine Kennzahl zur Berechnung der Dezentralisierung des gegebenen Netzwerks. In unserem Fall zielt der Vorschlag darauf ab, die Dezentralisierung der Ergo-Plattform zu erhöhen, indem Mining-Entitäten mit besicherten Smart Contracts bootstrapped werden. Der Zweck besteht darin, Renditen für nicht-mining Investoren bereitzustellen und zu verhindern, dass große GPU-Farmen die Kontrolle über das System übernehmen.

Das bekannteste Beispiel für NIPoPoWs ist die Implementierung von Second Layer Blockchain. Second Layers sind nützlich, um mit verschiedenen Blockchains zu interagieren, indem sie die Skalierbarkeit erhöhen und private Side-Chains für unternehmensgerechte Anwendungen schaffen. Second Layers erstellen Blockchains auf der Haupt-Blockchain für verschiedene Anwendungsfälle. Da Transaktionen auf diesen Second Layers ohne ständige synchrone Updates stattfinden können, kann die Netzwerkbelastung erheblich gesenkt werden, indem alles ständig auf der Hauptkette gehalten wird.

Die Ergo-Blockchain unterstützt NIPoPoWs seit ihrer Genesis, doch ihre Anwendungsfälle befinden sich noch in den Kinderschuhen. Wir entwickeln dieses Forschungsfeld weiterhin mit unseren Partnern bei IOHK und EMURGO und erwarten, dass ihre Anwendung mit fortgesetzten Beiträgen von den Community-Entwicklern zunehmen wird.