Майнинг в логарифмическом пространстве: мощность NIPoPoW и Ergo

Эта статья основана на недавно опубликованной статье от IOHK. Для дополнительного ресурса, пожалуйста, посмотрите следующее видео.

Введение

Будь то Ergo, Bitcoin или другая модель консенсуса PoW, майнеры необходимы для постоянного поддержания блокчейна. В дополнение к использованию вычислительных ресурсов, майнеры также используют ресурсы хранения, которые поддерживают все данные блокчейна с генезис-блока.

Проблема

Проблема нового майнера: строго ли необходимо загружать все данные с генезис-блока? Почему невозможно загрузить только самые актуальные блоки для поддержания сети?

Решение

Заголовки блоков блокчейна должны быть достаточны для доступа к необходимым данным. NIPoPoWs (Неинтерактивные доказательства работы) могут быть интегрированы для формирования взаимосвязанных наборов заголовков блоков, которые уменьшат хранение исторических данных.

При необходимости доступа к ключевым блокам в блокчейне, майнеры должны иметь возможность эффективно делать это из заголовков старых блоков. Это связано с тем, что каждый новый блок должен указывать на всю текущую сеть. Поскольку создаются новые блоки, набор новых заголовков блоков может быть достаточен для проверки текущего набора UTXO. Поскольку новые блоки содержат данные старых связанных наборов заголовков блоков, это позволяет легкому майнингу, устраняя необходимость загружать все данные блокчейна.

Что мы пытаемся оптимизировать, связывая старую историю PoW и компилируя ее в снимок?

Если мы скажем C=старые блоки и K=новые блоки, то включенные блоки в снимок могут расти, когда K=новые блоки постоянны, а C=старые блоки линейны. Но они также могут уменьшаться в зависимости от приложений смарт-контрактов. Проблема поддержания тяжелых нагрузок данных майнерами может быть решена с помощью начальной загрузки через NIPoPoWs. 

Реализация NIPoPoW

Вместо доступа ко всем блокам, суперблоки (или легкие клиенты) достаточно для проверки всех блоков. Это достигается путем поддержания исторических данных блокчейна через смарт-контракты. Введение этих клиентов суперблоков на NIPoPoWs может быть выполнено с помощью мягких форков, и после этого «легкие» майнеры могут начать работу через «онлайн» майнинг.

NIPoPoWs позволяют смарт-контрактам поддерживать исторические данные, чтобы новые «легкие» майнеры могли работать в так называемом «онлайн» режиме. Это основная идея логарифмического майнинга, где вместо сохранения всех данных блокчейна локально на узлах, ненужная часть может быть скомпилирована в сам блокчейн. Новым майнерам не нужно нести исторические данные, и по мере того как они продолжают майнить, новые "легкие" майнеры будут помогать другим "легким" майнерам начать работу. Не будет необходимости нести старые исторические данные, и старые майнеры могут отказаться от исторических данных для более легкого майнинга. Так вся популяция майнеров может отказаться от старых блоков и сделать систему гораздо более эффективной.