Penambangan di Ruang Logaritmik: Daya NIPoPoW dan Ergo

Artikel ini berdasarkan pada artikel yang baru saja diterbitkan oleh IOHK. Untuk sumber tambahan, silakan lihat video berikut.

Pendahuluan

Apakah itu Ergo, Bitcoin, atau model konsensus PoW lainnya, penambang diperlukan untuk terus memelihara blockchain. Selain menggunakan sumber daya komputasi, penambang juga menggunakan sumber daya penyimpanan yang mempertahankan semua data blockchain dari blok genesis.

Masalah

Masalah penambang baru: Apakah mengunduh semua data dari blok genesis benar-benar diperlukan? Mengapa tidak mungkin untuk mengunduh hanya blok yang paling relevan untuk memelihara jaringan?

Solusi

Header blok dari blockchain seharusnya cukup untuk mengakses data yang diperlukan. NIPoPoWs (Non-Interactive Proofs of Proof of Work) dapat diintegrasikan untuk membentuk set header blok yang saling terhubung yang akan mengurangi penyimpanan data historis.

Ketika perlu mengakses blok kunci di blockchain, penambang seharusnya dapat melakukannya dengan efisien dari header blok lama. Itu karena setiap blok baru harus menunjukkan semua jaringan saat ini. Ketika blok baru dibuat, satu set header blok baru bisa cukup untuk memeriksa set UTXO saat ini. Karena blok baru berisi data dari set header blok lama yang dirangkai, ini memungkinkan penambangan ringan dengan menghilangkan kebutuhan untuk mengunduh semua data blockchain.

Apa yang ingin kita optimalkan dengan merangkai sejarah PoW lama dan mengompilasinya menjadi snapshot?

Jika kita katakan C=blok lama dan K=blok baru, maka blok yang termasuk dalam snapshot dapat tumbuh ketika K=blok baru konstan dan C=blok lama linier. Namun, itu juga bisa menyusut tergantung pada aplikasi kontrak pintar. Masalah mempertahankan beban data yang berat oleh penambang dapat diselesaikan dengan bootstrap melalui NIPoPoWs. 

Implementasi NIPoPoW

Alih-alih mengakses semua blok, super blok (atau klien ringan) sudah cukup untuk memverifikasi semua blok. Ini dicapai dengan mempertahankan data historis dari blockchain melalui kontrak pintar. Pengenalan klien superblok ini pada NIPoPoWs dapat dilakukan melalui soft fork yang lembut, dan setelah itu penambang “ringan” dapat bootstrap melalui penambangan “daring”.

NIPoPoWs memungkinkan kontrak pintar untuk mempertahankan data historis sehingga penambang “ringan” baru akan dapat bekerja dengan cara yang disebut “daring”. Ini adalah ide utama dari Penambangan Ruang Logaritmik, di mana alih-alih menyimpan semua data blockchain secara lokal di node, bagian yang tidak perlu dapat dikompilasi ke dalam blockchain itu sendiri. Penambang baru tidak perlu membawa data historis dan saat mereka terus menambang, penambang "ringan" baru akan membantu penambang "ringan" lainnya untuk bootstrap. Tidak akan ada kebutuhan untuk membawa data historis lama dan penambang lama dapat meninggalkan data historis untuk penambangan yang lebih ringan. Inilah cara seluruh populasi penambang dapat meninggalkan blok lama dan membuat sistem jauh lebih efisien.