为什么多项式承诺可能成为以太坊2.0的“突破”

 
以太坊社区现在有了一个路线图，尽管这令人困惑。
以太坊联合创始人Vitalik Buterin的网络地图状态在周三被删除，它为20,000个开发人员组成的全球社区提供了未来五到十年的背景信息，同时强调了区块链下一版本的关键问题：可扩展性。
研究人员Danny Ryan在3月17日发表的博客文章中说，Eth 2.0研究团队现在正在采用一种称为“多项式承诺”的新概念，以减少网络上每次计算所使用的数据。
Buterin称之为“魔术数学”，多项式承诺被视为一种以低计算成本验证网络状态的方法，这是未来网络的关键目标。
尽管如此，Buterin的地图至少在多年推向Eth 2.0的第三阶段之前就将他的魔术数学标记为网络集成。
Ryan表示：“多项承诺可能是我们一直在寻找的重大突破。” Ryan特别谈到了在以太坊下一版中存储帐户数据的问题。
魔术数学
多项式承诺类似于我们都在小学学习和喜爱的多项式：具有变量和系数(即Y = 2X)的数学表达式。
但是，这又是一个神奇的数学，所以并不是那么简单。
Buterin将多项式承诺描述为“某种多项式P(x)的’散列’，具有可以对哈希执行算术检查的属性”。同时，有关多项式承诺的原始论文将数学方案综合为“六种算法”，它们显示了事件发生的证据，并需要尽可能少的计算数据。
“我们建议用称为“多项式承诺”的魔术数学代替Merkle树，以积累区块链状态，” Buterin在以太坊基金会博客中说。 “好处包括将无国籍客户见证的大小(不包括合同代码和状态数据)减少到接近零。”
(对于数学倾向，可以在下面找到由Eth 2.0的贾斯汀·德雷克(Justin Drake)主持的由三部分组成的系列多项式承诺。
区块链状态
区块链记录用户在交易时创建的内容。总体而言，区块链会计系统分为两种：未用交易输出(UTXO)模型和基于帐户的模型。比特币使用前者，而以太坊使用后者。
当用户希望在UTXO模型中花费比特币时，该交易将其与这些硬币的整个历史一起拖曳，然后由网络上的每个对等方检查。
另一方面，账户模型仅记录两个对等方之间的交易，同时将交易有效性的问题与交易证明一起引导至以太坊虚拟机(EVM)。 EVM代表用户执行状态更改-区块链的当前帐户和余额。
以太坊上的每个区块(将交易绑定成一个区块)还包含一个证明(默克尔树)，该证明将自身与网络历史的起点相连。该证明包含上面提到的状态的接收，并且是EVM执行事务所必需的。
然而，这最后一部分对以太坊来说是一个棘手的问题。
为什么? Merkle树具有数据效率，但数据效率不足以实现Eth 2.0的目标。这就是魔术发生的地方。
当前的Merkle树设置每个事务大约需要0.5 MB。 Ryan估计多项式承诺方案会将状态证明的权重降低到0.001 MB至0.01 MB。对于最近平均每天处理约700,000个事务的网络而言，在数据计算方面节省的费用加起来。
因此，至少从2017年10月开始，就一直在考虑使用无状态客户端，以减少用于以太坊的大规模升级的数据量。
以太坊以外的多个项目也以自己的方式依靠多项式承诺，包括Zcash的零知识证明Halo。
布特林说，他执行多项式承诺仍然是众多承诺之一。而且，它仍处于研究阶段。
“尽管前途无量，但其中一些研究和魔术数学是非常新的。我们需要花费更多的时间来更好地理解复杂性和折衷方法，同时还要更多地关注这种令人兴奋的新技术。” Ryan总结道。