Trưởng nhóm công nghệ Cardano gói toàn bộ chuỗi khối Bitcoin thành một khối

Là một nhà đầu tư tiền điện tử có nền tảng về công nghệ blockchain, tôi thấy sự phát triển này của Matthias Benkort tại Cardano Foundation thực sự thú vị. Khả năng đóng gói toàn bộ chuỗi khối trong một khối duy nhất trên Cardano là một yếu tố thay đổi cuộc chơi, cung cấp khả năng quản lý dữ liệu nâng cao và khả năng tương tác giữa các chuỗi khối.


Matthas Benkort, Giám đốc kỹ thuật của Cardano Foundation và được công nhận là @KtorZ trong cộng đồng, đã đạt được thành tích ấn tượng bằng cách nhúng toàn bộ chuỗi khối Bitcoin vào một khối đơn độc trên chuỗi khối Cardano. Thông báo đột phá này, được truyền đạt qua X (trước đây gọi là Twitter), đã khơi dậy sự phấn khích của những người đam mê blockchain, nhấn mạnh tiềm năng quản lý dữ liệu phức tạp và tương tác liền mạch giữa các blockchain khác nhau.

Một bước đột phá cho công nghệ Cardano và Blockchain

Khám phá mang tính đột phá của Benkort được đánh dấu bằng việc ra mắt thư viện nguồn mở mới trên GitHub có tên là “Lâm nghiệp Merkle Patricia”. Thư viện này trang bị cho người dùng một bộ sưu tập các công cụ trên chuỗi và ngoài chuỗi được thiết kế để hoạt động với Merkle Patricia Tries trên Cardano. Theo tài liệu phát hành, Merkle Patricia Trie đại diện cho “cấu trúc dữ liệu được xác thực và liên tục để ánh xạ các khóa tới các giá trị”. Nói một cách đơn giản hơn, nó hoạt động như một hashmap hiệu quả và an toàn.

Với tư cách là một nhà phân tích, tôi sẽ mô tả nó theo cách này: Tôi phân tích tài liệu và phát hiện ra rằng các mục được lưu trữ trong một trie tiết kiệm không gian, cụ thể là cây tiền tố hoặc cơ số 16 trie. Bản tóm tắt băm của các khóa đóng vai trò là chỉ đường đến các giá trị tương ứng của chúng trong bộ ba. Phương pháp này trình bày các ứng dụng khác nhau, bao gồm quản lý các cơ quan đăng ký trên chuỗi rộng rãi, như tên miền và cung cấp các bộ dữ liệu được tiên tri khổng lồ bao gồm dữ liệu nội tại, chẳng hạn như danh sách người ủy quyền và người được ủy quyền hoặc dữ liệu bên ngoài, chẳng hạn như dữ liệu GitHub liên quan đến hệ sinh thái dự án . Nó đặc biệt hiệu quả đối với các tập dữ liệu lâu dài được mở rộng với tốc độ nhàn nhã, chẳng hạn như các tập dữ liệu trong chuỗi khối Proof-of-Work (PoW).

Thư viện Lâm nghiệp Merkle Patricia cung cấp tính năng bổ sung, loại bỏ và truy vấn nhanh chóng các cặp khóa-giá trị trong một tập dữ liệu rộng lớn, tất cả đều có thể thực hiện được thông qua bản tóm tắt băm gốc (32 byte) và bằng chứng nhỏ gọn (dưới 1KB). Nó được xây dựng dựa trên các tối ưu hóa bắt nguồn từ Merkle Patricia Trie (MPT) đã sửa đổi của Ethereum, nhưng giới thiệu một phương pháp tổ chức duy nhất cho các nút là Cây Merkle thưa thớt. Kỹ thuật này giúp kích thước bản in thử nhỏ hơn đáng kể, làm nền tảng cho tên gọi của thư viện: Merkle Patricia Forestry.

Benkort đã giải thích chi tiết về sự thỏa hiệp giữa kích thước bằng chứng được tối ưu hóa và tài nguyên hệ thống. Thư viện đưa ra lựa chọn có ý thức để giảm kích thước bằng chứng với chi phí bộ nhớ và sức mạnh xử lý từ các đơn vị thực thi CPU. Tuy nhiên, nó đạt được sự cân bằng tối ưu, được chứng minh bằng dữ liệu hiệu suất trong các bảng tài liệu đi kèm. Các bảng này trình bày kích thước thử nghiệm cần thiết, mức tiêu thụ bộ nhớ và mức sử dụng CPU cho các kích thước trie khác nhau, nhấn mạnh tính hiệu quả của thư viện trong các ứng dụng khác nhau.

Giải thích chi tiết và trình diễn

Trong một chuỗi các bài viết kỹ lưỡng về X, Benkort của Cardano Foundation đã cung cấp thêm thông tin về sự phức tạp và chức năng của thư viện. Ông làm rõ rằng thư viện này có hai thành phần chính: một thành phần được xây dựng trong Aiken cho các chức năng hợp đồng thông minh tùy chỉnh và một thành phần khác được phát triển trong Node.js để xử lý các quy trình ngoài chuỗi. Bản chuyển thể phức tạp này của Merkle Patricia Tries, với một sự đổi mới rõ rệt, được Benkort gọi là “Lâm nghiệp Merkle Patricia”.

“Benkort giải thích rằng cấu trúc dữ liệu này về cơ bản là ánh xạ xác thực của bất kỳ khóa nào tới bất kỳ giá trị nào. Tuy nhiên, nó được thiết kế theo cách cho phép thực hiện một số thao tác nhất định chỉ bằng một phần nhỏ của hàm băm và bằng chứng ngắn gọn, không yêu cầu toàn bộ cấu trúc dữ liệu hiện tại.”

Là một nhà đầu tư tiền điện tử dày dạn kinh nghiệm với sự hiểu biết vững chắc về công nghệ blockchain, tôi ở đây để chia sẻ một số hiểu biết sâu sắc về Merkle Patricia Tries (MPT). Mặc dù Cây Merkle không thể phủ nhận là hữu ích trong việc thể hiện danh sách và xác minh tư cách thành viên thông qua hàm băm gốc, nhưng MPT lại đưa nó lên một tầm cao mới.

Là một nhà nghiên cứu trong lĩnh vực công nghệ chuỗi khối, tôi đã gặp phải một thách thức đáng chú ý với Cây chứng minh Merkle (MPT) thông thường: kích thước bằng chứng cồng kềnh, có thể đạt tới vài kilobyte cho các tập dữ liệu mở rộng. Mặc dù đây không phải là vấn đề lớn đối với các quy trình ngoài chuỗi, nhưng mỗi byte đều có ý nghĩa quan trọng trên chuỗi. Để giải quyết vấn đề này, việc triển khai của Benkort giới thiệu Cây Merkle thưa thớt nhỏ gọn với 16 mục ở mỗi cấp độ. Bằng cách kết hợp cây trong các lần thử, chúng tôi có thể giảm đáng kể kích thước bằng chứng, mặc dù phải hy sinh một số bước tính toán trong quy trình. Sự tối ưu hóa này góp phần cải thiện hiệu quả của Cardano.

Benkort đã giới thiệu chức năng này trong một giao dịch gần đây. Trong trao đổi này, UTxO (Đầu ra giao dịch chưa chi tiêu) mang hàm băm gốc của Cây Merkle Patricia, gói gọn tất cả các hàm băm tiêu đề khối Bitcoin, đã được sử dụng. Được nén thành kích thước 32 byte nhỏ gọn, giao dịch này nhấn mạnh khả năng tiếp tục chuỗi bằng cách thêm một khối mới vào bộ ba. Kết quả là, một chuỗi xác thực gồm hơn 850.000 khối đã được duy trì, chỉ với gánh nặng dữ liệu tối thiểu.

Benkort đã chỉ ra một khía cạnh bất thường của giao dịch gần đây: “Giao dịch này sử dụng UTxO giữ hàm băm gốc của Cây Merkle Patricia, bao gồm băm tiêu đề khối Bitcoin và các giao dịch liên quan của chúng. Khoảng 850.000 khối được cô đọng thành chỉ 32 byte.”

Để sử dụng đầu ra chưa chi tiêu (UTxO) này, cần phải đưa ra bằng chứng trên chuỗi chứng minh sự mở rộng của chuỗi bằng cách thêm một khối mới vào Cây Merkle Patricia (trie). Hàm băm gốc mới được tính toán, được lưu trữ trên chuỗi, sẽ đại diện cho chuỗi trước đó được kết hợp với một khối bổ sung. Quá trình xác thực này chỉ gói gọn trong 26 dòng mã trong Aiken của Cardano.

Future Implications And Use Cases

Benkort nhấn mạnh các ứng dụng khác nhau của công nghệ này, mở rộng từ giao diện an toàn đến cơ sở dữ liệu khóa-giá trị rộng lớn được vận hành độc quyền trên blockchain. Ông đề xuất hình dung tiềm năng với các tập dữ liệu phong phú như vậy. “Hãy xem xét các khả năng: đăng ký tên miền, thông tin thị trường tài chính theo thời gian thực hoặc số liệu thống kê GitHub,” ông đề xuất. “Thật vậy, tôi hình dung ra một tương lai nơi các tổ chức hoặc ủy ban chia sẻ các bộ dữ liệu lớn bằng cách chỉ xuất bản hàm băm gốc trên blockchain, đóng vai trò là nhà tiên tri cho nhiều hợp đồng thông minh trong tương lai.”

Benkort kết luận bằng cách nhìn lại quá trình phát triển của dự án này, dự án ban đầu được hình thành vào cuối năm ngoái như một nỗ lực cá nhân. “Tôi rất vui vì cuối cùng đã công khai nó,” anh chia sẻ. “Ban đầu, tôi bắt đầu làm việc với nó vào gần cuối năm ngoái như một dự án phụ. Với rất nhiều cuộc thảo luận xung quanh chủ đề này gần đây, tôi đã quyết định tinh chỉnh và phân phối mã. Nguồn mở đã được chứng minh là một lựa chọn hiệu quả.”

Vào thời điểm viết bài, Cardano (ADA) được giao dịch ở mức 0,455 USD.

Trưởng nhóm công nghệ Cardano gói toàn bộ chuỗi khối Bitcoin thành một khối

2024-06-03 13:12