«Кажется, нет необходимости хранить всё самим».
Так говорит Тадж Дрижа, ученый и исследователь криптовалют из Digital Currency Initiative Массачусетского технологического института (MIT), объясняя концепцию своего решения для масштабирования биткоинов под названием «utreexo».
Идею utreexo разработчики вынашивали давно, стремясь упростить код биткоина, требования к хранению которого всё растут и растут.
Проще говоря, utreexo собирается оперировать так называемым набором UTXO, или кодом, который даёт информацию о том, был ли потрачен биткоин.
В настоящее время биткоин-узлы должны хранить всю информацию, отражающую «состояние» блокчейна.
Однако, если пользовательское устройство использовало бы только utreexo вместо того, чтобы хранить всю информацию о состоянии блокчейна, то владельцы биткоинов могли бы просто проверять правильность криптографических доказательств, и такой подход мог бы минимизировать требования к хранению этой информации так, что взаимодействовать с блокчейном биткоина можно было бы и через мобильный телефон.
Технология utreexo, также известная как «аккумулятор», — это не новая идея, так как разработчики обсуждали способы реализации такого кода с ранних дней существования биткоина, однако ранее идея сталкивалась с рядом препятствий реализации.
Теперь, благодаря работе Дрижи и других разработчиков, такой подход к взаимодействию с блокчейном биткоина близок к реальности. Дрижа уже создал ранний прототип функционального кода для проверки этой концепции.
Работу в этом направлении ведут такие сильные криптографы, как Дэн Бонэ, Бенедикт Бюнц и Бен Фиш, которые создали технический документ, в котором подробно описан «метод альтернативного аккумулятора» для блокчейна.
«Цель-максимум заключается в том, чтобы ваш телефон мог работать на полном узле. Такая, вот, мечта», — заявил Бюнц, известный своими работами по технологии масштабирования, которые позволили снизить комиссии за транзакции monero на 96%.
Вышеназванный документ также был изучен исследователями эфириума с целью применения его для масштабирующего решения второго уровня Plasma.
Интересно то, что безопасная активация такого потенциального обновления для биткоина не потребует хардфорка — обновления ПО, требующего единодушной поддержки сети. «Аккумуляторы» смогут работать на уровне кошельков, и это значительно упростит их внедрение.
Бенедикт Бюнц отметил, что в биткоинах хардфорки практически невозможны, и что софтфорки также «довольно жёсткие по своей природе».
Он также сказал:
«Мы можем просто развернуть это решение без каких-либо форков и даже можем рассчитывать на конкуренцию различных идей».
Рост требований к хранению
«Аккумуляторы» обсуждались разработчиками ещё в 2010 году, однако тогда они сталкивались со слабым местом — так называемым «мостовым узлом». В целом, работа «аккумуляторов» требовала, чтобы другие участники сети также поддерживали программное обеспечение, однако для них это был ресурсоёмкий процесс.
Однако теперь Дрижа построил такой мостовой узел, при котором не возникают дополнительные компромиссы (улучшение одних характеристик не ухудшает другие), и это означает, что реализация «аккумуляторов» теперь вполне возможна.
Как говорит Дрижа, это примечательный момент, так как utreexo может решить давнюю проблему биткоинов: увеличение UTXO set (неизрасходованных выходов транзакций — структуры данных, которая предоставляет информацию обо всех невыплаченных биткоинах в сети).
Хотя известно, что количество UTXO set колеблется (например, 2018 году оно уменьшилось), набор данных увеличивается наряду с использованием биткоинов. То есть, ожидается рост количества данных на блокчейне, а заодно будут расти и требования к их хранению.
В частности, это касается «полных узлов» биткоина, которые хранят историю каждой транзакции, когда-либо совершенной в этой сети. В настоящее время загрузка полного узла требует около 200 гигабайт дискового пространства – это даже чуть больше, чем на обычном ноутбуке.
Использование «аккумуляторов» подразумевает, что полные узлы больше не должны хранить все данные блокчейна, чтобы достичь консенсуса о местонахождении монет в сети (их принадлежности). Вместо этого «аккумуляторы» могут просто предоставлять доказательства того, что данные верны.
«Мы должны прийти к тому, чтобы отделить консенсус блокчейна от его состояния — так, чтобы любой участник сети мог представлять полноценный узел без необходимости хранить данные», — резюмировал Бюнц.
Раньше полные мобильные узлы представляли собой специальные клиенты SPV с легкими кошельками, которые позволяли доверять данные другим полным узлам. Если такой подход допускал ухудшение безопасности, то «аккумуляторы» представляются как бескомпромиссный способ достижения тех же целей.
«Я надеюсь, что люди, которые в настоящее время используют кошельки SPV, смогут использовать utreexo и получить такую же безопасность полного узла — при том, что требования к ресурсам останутся такими же, как к SPV», — отметил Дрижа.
Соревнование
Цель одна и та же, однако модель utreexo Дрижи и работа Бюнца, Боне и Фиша значительно различаются.
Работа Дрижи намного ближе к развертыванию, так как у него уже есть рабочий прототип и действующий код. Он использует простую математику с хэш-функциями, которые уже используются в биткоинах.
С другой стороны, проект Бюнца, Боне и Фиша потенциально более эффективен и использует более продвинутые функции. По словам Дрижи, они используют более «рискованную и экзотическую математику».
Кроме того, одна из ступеней «альтернативного аккумулятора» Бюнца, Боне и Фиша требует доверительной настройки, которая может быть чревата проблемами безопасности, если не соблюдать некоторые правила.
Однако Бюнц указывает на то, что они используют «более продвинутые функции, такие как пакетная обработка и агрегирование». Исследователь и разработчик эфириума Георгиос Константопулос сказал, что благодаря своей применимости статья Бюнца вызвала большой энтузиазм в сообществе исследователей эфириума.
В интервью Coindesk Константопулос также заявил:
«В целом я очень оптимистичен в том, что мы сможем найти схему применения UXTO для Plasma».
Есть над чем поработать
Прежде чем решения по масштабированию станут жизнеспособными, есть много работы по всем фронтам.
Георгиос Константопулос подчеркнул, что, хотя теоретически «аккумуляторы» могут быть полезны для эфириума как решения по масштабированию как первого, так и второго уровня, есть много работы по исследованию их практической жизнеспособности.
Следует отметить, что и Бюнц, и Дрижа одинаково осторожны. Если «аккумуляторы» потенциально и могут быть использованы как полные узлы на мобильных телефонах с точки зрения хранения, то в практической реализации они могут столкнуться с рядом препятствий.
Например, Дрижа говорит, что текущий уровень реализации его «аккумулятора» хорошо подходит для слабых компьютеров, в то время использование более сильной машины мало что значит. Он считает, что биткоины должны работать даже на «самых захудалых компьютерах».
Перед Бюнцем, Боне и Фишем стоит задача по созданию действующего кода, которая также может сопровождаться непредвиденными исследовательскими проблемами.
Говоря о телефонах, Бюнц не исключил, что такие мобильные устройства должны быть постоянно подключены к сети. В то же время он считает, что подобные проблемы, скорее всего, будут преодолены в результате дальнейших исследований.
Новости о биткоин, блокчейне и криптовалютах
Автор: Антипов Геннадий
