NIPoPoWs auf Ergo: Innovationen in der Blockchain

Die Ergo-Blockchain wird schnell als führend in der Blockchain-Entwicklung und -Innovation im Krypto-Bereich bekannt. Während dieser Ruf wohlverdient ist und das Entwicklungsteam stolz darauf ist, gehen die Gründe für dieses Lob oft an den durchschnittlichen Krypto-Enthusiasten vorbei. Warum würde Charles Hoskinson Ergo als "technisches Wunder" bezeichnen? Die Wahrheit ist, dass es viele Gründe gibt, Ergo zu loben; die Blockchain wurde von Grund auf neu entwickelt. Sie verbessert viele Aspekte der erfolgreichsten Innovationen im Krypto-Bereich und implementiert mehrere neuartige kryptografische Werkzeuge, die zuvor im Raum nicht gesehen wurden.

Um wirklich zu schätzen, was Ergo so wunderbar macht, ist ein tiefes Verständnis der Blockchain-Technologie und die Geduld erforderlich, um das komplexe, aber elegante Protokolldesign von Ergo Stück für Stück zu durchlaufen. Sigma-Protokolle, ErgoScript, Autolykos, eUTxO und das Manifest selbst verdienen die Aufmerksamkeit von Entwicklern, Investoren und Nutzern gleichermaßen. Dieser Artikel soll eine bestimmte Innovation auf der Ergo-Blockchain beschreiben und vereinfachen: NIPoPoWs.

Was sind NIPoPoWs?

NiPoPoW steht für Non-Interactive Proof of Proof of Work. Lassen Sie uns das Stück für Stück aufschlüsseln. Das PoW am Ende von NIPoPoW bedeutet, dass dieses Konzept auf einem Proof-of-Work-Konsensmechanismus basiert. Wie alle anderen PoW-Blockchains verlässt sich Ergo auf Miner, die kryptografische Rätsel lösen, die ihnen das Recht geben, Transaktionen zu verifizieren und Blöcke zur Blockchain hinzuzufügen. Die Summe dieser Blöcke archiviert die gesamte Geschichte der auf Ergo abgeschlossenen Transaktionen. Als nächstes steht das Po in der Mitte von NIPoPoW für Proof of. Ein Proof of Proof of Work bedeutet, dass Kryptografie verwendet wird, um sich auf mathematisch überprüfbare Weise von der Blockchain abzu abstrahieren. Mit anderen Worten, PoPoW ist eine leichte, aber nachweislich genaue Darstellung der Blockchain. Schließlich steht NI für non-interactive. Non-interactive bedeutet, dass Anwendungen im Hintergrund eines Programms ohne die Teilnahme oder Erlaubnis eines anderen Benutzers arbeiten. Diese Art von System ist eigenständig, konsistent und vollständig. Non-interaktive Anwendungen sind wie automatisierte Verkaufsautomaten, die von jedem genutzt werden können.

Warum brauchen wir NIPoPoWs?

Jetzt, da Sie wissen, was sie sind, fragen Sie sich vielleicht, warum wir NIPoPoWs brauchen? NIPoPoWs lösen mehrere Probleme und bieten Möglichkeiten, die Akzeptanz und Zugänglichkeit der Blockchain-Technologie zu erhöhen. Die offensichtlichste Anwendung für NIPoPoWs besteht darin, die Größe einer Blockchain zu reduzieren. Die Blockchain von Bitcoin ist über 300 GB groß. Aufgrund seiner Smart Contracts ist die Blockchain von Ethereum fast ein Terabyte! Jeder, der einen Knoten betreiben möchte, muss über eine beträchtliche Festplatte verfügen und zwischen 1 und 5 Tagen warten, bis der Knoten synchronisiert ist. NIPoPoWs ermöglichen es super leichten Clients, sich mit weniger als 1 MB Daten mit der Blockchain zu synchronisieren. Diese dramatische Reduzierung der Daten impliziert auch eine reduzierte technologische Anforderung. NIPoPoWs ermöglichen es begrenzter Technologie, wie Klapphandys, mit begrenztem Datendienst zu arbeiten und das gleiche Sicherheitsniveau wie bei einem vollständigen Knoten zu erreichen. Dies hat das Potenzial, die Branche vollständig zu revolutionieren.

Dieser leichte Ansatz hat auch andere Vorteile. Der erste ist als Log-Space-Mining bekannt, was bedeutet, dass jeder Block, der zur Blockchain hinzugefügt wird, nur logarithmisch die Größe der Blockchain erhöht. Denken Sie daran, Logarithmen sind das Inverse von Exponenten; jeder Block benötigt nur eine winzige, winzige Menge an Daten. Dies ist entscheidend, um die Anzahl der Miner zu erhöhen, die teilnehmen, um das Netzwerk zu sichern. Zweitens ermöglichen NIPoPoWs einen super effizienten Betrieb von Sidechains. Diese ermöglichen es, neue Protokolle auf der Ergo-Blockchain zu erstellen, die von Minern verifiziert werden können, ohne Staus zu verursachen. Diese Technologie wird die Grundlage für Ergos Layer-Two-Skalierungsansatz sein. Drittens, und vielleicht am technologisch spektakulärsten, sind Velvet-Forks. Diese Entwicklung ermöglicht es, die Blockchain ohne die Konsequenzen traditioneller harter oder weicher Forks zu aktualisieren; Velvet-Forks ermöglichen es, Upgrades rückwärtskompatibel zu machen. Selbst wenn nur ein Teil der Miner das neueste Upgrade implementiert, ermöglicht die Abstraktion von NIPoPoW von der Blockchain, dass sie ältere Instanzen des Protokolls übertreffen, ohne die Fähigkeit der nicht aktualisierten Miner, das Netzwerk zu sichern, vollständig zu entfernen. Velvet-Forks sind schwer zu verstehen, aber hoffentlich wird diese Vereinfachung für die meisten Leser ausreichen.

Wie funktionieren NIPoPoWs?

Ein NIPoPoW ist im Wesentlichen eine Datenkompressionstechnik, und es dreht sich alles um Superblöcke. Normalerweise erreichen Proof-of-Work-Blockchains Konsens, indem sie es Minern ermöglichen, um das Recht zu konkurrieren, neue Datenblöcke zur Blockchain zu prägen. Das Rennen besteht darin, ein kryptografisches Rätsel zu lösen; Miner verwenden Grafikkarten, um zufällige Lösungen zu erzeugen und diese mit dem Rätsel zu überprüfen, um zu sehen, ob sie korrekt sind. Die Schönheit der Kryptografie besteht darin, dass Krypto-Rätsel schwer zu lösen, aber leicht zu überprüfen sind. Das bedeutet, dass, wenn die zufälligen Zahlen, die ein Miner generiert, zufällig das Rätsel lösen, sie ihre Lösung überprüfen und die Blockbelohnung beanspruchen können.

In einem seltenen und zufälligen Ereignis sind einige Blöcke viel schwieriger zu lösen als andere. Diese Blöcke, die als Superblöcke bekannt sind, haben mehr Nullen in ihrer Lösung als durchschnittliche Blöcke. Dies macht sie leicht identifizierbar und für andere Verwendungen verfügbar. In einem NIPoPoW werden Superblöcke verwendet, um Bits von Daten aus jedem Block zwischen ihm und dem letzten Superblock zu hosten. Diese Daten werden im Blockheader gespeichert und dann als Schlüssel verwendet, um auf alle Informationen zuzugreifen und diese zu bestätigen, die von den Blöcken, die Daten zum Superblock beigetragen haben, gehalten werden. Jedes Mal, wenn ein Superblock geprägt wird, werden die Daten aus regulären Blöcken überflüssig. Die Superblöcke existieren dann als eine leichte Kette für sich. Wallets, dApps und Benutzer können sich ausschließlich auf Superblöcke verlassen, um sicher und zuverlässig mit der Blockchain zu interagieren. Da sie sich nur mit den Superblöcken synchronisieren müssen, können sie das Herunterladen der gesamten Blockchain vermeiden und die Effizienz um 80 % verbessern.

Um den Lesern zu helfen, sehen Sie sich die Grafik unten an!

Möchten Sie tiefer graben?

Wenn Sie mehr über die NiPoPoW-Technologie erfahren oder wie sie in die Ergo-Blockchain integriert wird, erkunden Sie die Links unten:

• https://docs.ergoplatform.com/dev/protocol/nipopow/
• https://ergoplatform.org/blog/2021-08-26-nipopow-applications-light-clients-and-side-chains/
• https://veriumfellow.medium.com/what-will-ergo-bring-to-cardano-2f7ae911a9bd

Wenn Sie es vorziehen, akademische Arbeiten zu diesem Thema zu lesen, finden Sie diese unten:

• https://eprint.iacr.org/2017/963.pdf
• https://eprint.iacr.org/2019/1444.pdf
• https://eprint.iacr.org/2021/623.pdf