NIPoPoWs su Ergo: Innovazioni nella Blockchain

La blockchain di Ergo sta rapidamente diventando conosciuta nel settore delle criptovalute come un leader nello sviluppo e nell'innovazione della blockchain. Sebbene questa reputazione sia ben meritata e qualcosa di cui il team di sviluppo è orgoglioso, le ragioni di questo elogio sono spesso perse per l'appassionato medio di criptovalute. Perché Charles Hoskinson definirebbe Ergo un "miracolo tecnico"? La verità è che ci sono molte ragioni per elogiare Ergo; la blockchain è stata costruita da zero. Migliora molti aspetti delle innovazioni più riuscite delle criptovalute e implementa diversi strumenti crittografici innovativi che non sono stati visti prima nello spazio.

Per apprezzare veramente cosa rende Ergo straordinario, è necessaria una profonda comprensione della tecnologia blockchain e la pazienza di esaminare il design del protocollo complesso, ma elegante, di Ergo un pezzo alla volta. I Sigma Protocols, ErgoScript, Autolykos, eUTxO e il Manifesto stesso meritano ciascuno l'attenzione di sviluppatori, investitori e utenti. Questo articolo è destinato a descrivere e semplificare una particolare innovazione sulla blockchain di Ergo: i NIPoPoWs.

Cosa sono i NIPoPoWs?

NiPoPoW sta per Non-Interactive Proof of Proof of Work. Scomponiamo questo concetto un pezzo alla volta. Il PoW alla fine di NIPoPoW significa che questo concetto è radicato in un meccanismo di consenso proof of work. Come tutte le altre catene PoW, Ergo si affida ai miner per risolvere enigmi crittografici che conferiscono loro il diritto di verificare le transazioni e aggiungere blocchi alla blockchain. La somma di questi blocchi archivia l'intera storia delle transazioni completate su Ergo. Successivamente, il Po al centro di NIPoPoW sta per Proof of. Avere la prova della prova di lavoro significa utilizzare la crittografia per astrarre dalla blockchain in un modo matematicamente verificabile. In altre parole, PoPoW è una rappresentazione leggera, ma provabilmente accurata, della blockchain. Infine, NI sta per non interattivo. Non interattivo significa che le applicazioni operano sul retro di un programma senza la partecipazione o il permesso di un altro utente. Questo tipo di sistema è autonomo, coerente e completo. Le applicazioni non interattive sono come distributori automatici, pronte per essere utilizzate da chiunque.

Perché abbiamo bisogno dei NIPoPoWs?

Ora che sai cosa sono, potresti chiederti, perché abbiamo bisogno dei NIPoPoW? I NIPoPoWs risolvono diversi problemi, offrendo opportunità per aumentare l'adozione e l'accessibilità della tecnologia blockchain. L'applicazione più ovvia per i NIPoPoWs è ridurre la dimensione di una blockchain. La blockchain di Bitcoin supera i 300GB. A causa dei suoi smart contract, la blockchain di Ethereum è quasi un terabyte! Chiunque voglia eseguire un nodo dovrà possedere un disco rigido di dimensioni considerevoli e attendere tra 1 e 5 giorni affinché il nodo si sincronizzi. I NIPoPoWs consentiranno ai client super leggeri di sincronizzarsi con la blockchain con meno di 1MB di dati. Questa drammatica riduzione dei dati implica anche un requisito tecnologico ridotto. I NIPoPoWs permetteranno a tecnologie limitate, come i telefoni a conchiglia, di operare con un servizio dati limitato e raggiungere lo stesso livello di sicurezza di un nodo completo. Questo ha il potenziale di rivoluzionare completamente l'industria.

Questo approccio leggero ha anche altri vantaggi. Il primo è noto come mining di spazio logaritmico, il che significa che ogni blocco aggiunto alla blockchain aumenta solo in modo logaritmico la dimensione della blockchain. Ricorda, i logaritmi sono l'inverso degli esponenti; ogni blocco occupa solo una quantità minima di dati. Questo è fondamentale per aumentare il numero di miner che partecipano a garantire la rete. In secondo luogo, i NIPoPoWs consentiranno un'operazione super efficiente delle side chain. Queste permetteranno di costruire nuovi protocolli sopra la blockchain di Ergo, che possono essere verificati dai miner senza causare congestione. Questa tecnologia sarà la base dell'approccio di scaling Layer Two di Ergo. Terzo, e forse più spettacolare dal punto di vista tecnologico, sono i velvet forks. Questo sviluppo consente alla blockchain di essere aggiornata senza le conseguenze dei tradizionali hard o soft forks; i velvet forks consentono aggiornamenti retrocompatibili. Anche se solo una parte dei miner implementa l'ultimo aggiornamento, l'astrazione dei NIPoPoW dalla blockchain consente loro di superare le istanze più vecchie del protocollo senza rimuovere completamente la capacità dei miner non aggiornati di garantire la rete. I velvet forks sono difficili da comprendere, ma si spera che questa semplificazione sia sufficiente per la maggior parte dei lettori.

Come funzionano i NIPoPoWs?

Un NIPoPoW è essenzialmente una tecnica di compressione dei dati, ed è tutto incentrato sui super blocchi. Di solito, le blockchain Proof of Work raggiungono il consenso consentendo ai miner di competere per il diritto di coniare nuovi blocchi di dati sulla blockchain. La corsa è per risolvere un enigma crittografico; i miner utilizzano schede grafiche per produrre soluzioni casuali e controllarle contro l'enigma per vedere se sono corrette. La bellezza della crittografia è che gli enigmi crittografici sono difficili da risolvere, ma facili da verificare. Questo significa che se i numeri casuali generati da un miner risolvono l'enigma, possono verificare la loro soluzione e richiedere la ricompensa del blocco.

In un'occorrenza rara e casuale, alcuni blocchi sono molto più difficili da risolvere rispetto ad altri. Questi blocchi, noti come super blocchi, hanno più zeri nella loro soluzione rispetto ai blocchi medi. Questo li rende facilmente identificabili e disponibili per altri usi. In un NIPoPoW, i super blocchi vengono utilizzati per ospitare pezzi di dati da ogni blocco tra esso e l'ultimo super blocco. Questi dati sono memorizzati nell'intestazione del blocco e poi utilizzati come chiave che può accedere e confermare qualsiasi informazione detenuta da uno qualsiasi dei blocchi che hanno contribuito dati al super blocco. Ogni volta che un super blocco viene coniato, i dati dai blocchi regolari diventano non necessari. I super blocchi esistono quindi come una catena leggera a sé stante. Wallet, dApp e utenti possono fare affidamento esclusivamente sui super blocchi per interagire in modo sicuro e affidabile con la blockchain. Poiché devono solo sincronizzarsi con i super blocchi, possono evitare di scaricare l'intera blockchain e migliorare l'efficienza dell'80%.

Per aiutare i lettori a capire, guarda il grafico qui sotto!

Vuoi approfondire?

Se sei interessato a saperne di più sulla tecnologia NiPoPoW o su come viene integrata nella blockchain di Ergo, esplora i link qui sotto:

• 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

Se preferisci leggere articoli accademici su questo argomento, trovati qui sotto:

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