Віталік спільно згадував тему на нещодавньому корейському тижні блокчейну, виступі в Сінгапурі та навіть на конференції розробників Ethereum Executive Core (ACDE): стан, і далі пов’язане з ним. Різні концепції рішень, такі як відсутність стану, термін дії стану (термін дії стану ), термін дії історичних даних (EIP-4444), дерево Verkle і навіть розширення\стиснення адресного простору (Address Space Expand\Compression). Звичайно, насправді це не новий план коригування дорожньої карти.В останній дорожній карті Ethereum, опублікованій Віталіком у листопаді минулого року, вони в основному відносяться до ключових маршрутів The Verge і The Purge.
Ця стаття поєднує ці два ключові шляхи та деякі нові проблеми мислення, щоб переглянути шлях вирішення стану Віталіка.
Держава
Стан в Ethereum відноситься до комплексної книги, яка включає всі зовнішні облікові записи (EOA), їхні баланси, розгортання смарт-контрактів і пов’язане сховище. Цей стан не є статичним; він продовжує розширюватися в міру додавання нових користувачів і розгортання нових смарт-контрактів.
Наразі повні вузли повинні зберігати цей постійно зростаючий набір даних, щоб правильно перевіряти блоки та забезпечувати правильні переходи між станами, роблячи процес перевірки постійним за своєю природою. Ця зростаюча вимога до пам’яті, що збільшує вимоги до апаратного забезпечення для роботи повних вузлів, призведе до все більш централізованих валідаторів.
Згідно з даними etherscan.io/, на даний момент для роботи повного вузла швидкої синхронізації потрібно щонайменше 1200 Гб (на прикладі клієнта Geth). Це відбувається після виконання скорочення стану, попередні дані про стан видаляються, і лише більшість останній стан зберігається. Якщо це архівний вузол, тобто повний вузол збереже всі історичні стани, включаючи стан кожного блоку, то необхідна ємність становитиме близько 15 400 Гб, і вона продовжуватиме зростати в майбутньому, тобто спільнота часто називає «державним вибухом».
Ось що Віталік наголосив на Korea Blockchain Week: централізація вузлів є однією з найбільших проблем, з якими стикається мережа Ethereum, і її слід вирішити, зробивши вузли дешевшими та простішими в експлуатації.
Щоб впоратися з цією серією викликів, спільнота Ethereum наполегливо працювала над пошуком способів покращення та оптимізації, тобто різних концепцій рішень, які ми продемонстрували на початку.
Статус рішення
Безгромадянства
Основна концепція без збереження стану полягає в тому, щоб зовнішні дані про стан усували потребу для кожного вузла зберігати повний стан. У цьому режимі вузлам потрібно лише підтримувати заголовки блоків і пов’язану інформацію про транзакції, а також перевіряти та реконструювати стан за допомогою доказів стану (State Proofs).
Основна роль і значення бездержавності полягає в тому, щоб зменшити навантаження на зберігання вузлів, покращити масштабованість мережі та дозволити більшій кількості вузлів легко брати участь у перевірці, зберігаючи при цьому децентралізований характер Ethereum.
Дерево Веркле
Зараз Ethereum покладається на дерева Merkle-Patricia для хешування та стиснення своїх даних про стан. Однак розмір доказів Merkle у таких структурах дерева може стати занадто великим, що робить їх менш придатними для свідків, необхідних для моделей без стану.
Щоб вирішити цю проблему, Ethereum планує перейти на дерева Verkle, більш ефективну структуру даних. Дерева Merkle-Patricia і дерева Verkle мають спільну важливу здатність, яка полягає в створенні свідків – криптографічних доказів, які дозволяють будь-кому легко підтвердити існування та публічну доступність певної інформації в корені стану.
Перевага дерев Verkle полягає в тому, що вони ефективніші при створенні менших пробних розмірів.
Термін дії історії, EIP-4444
EIP-4444 має на меті реалізацію терміну дії історичних даних, оновлення, яке вимагає від вузлів припинення розміщення історичних блоків старше одного року в одноранговій мережі. Видалення історичних даних значно зменшує вимоги до дискового простору для операторів вузлів. У той же час це також спрощує клієнтське програмне забезпечення, усуваючи необхідність адаптувати код для різних версій історичних блоків. Крім того, поєднання EIP-4444 і PDS (Proto-danksharding) забезпечує регулярне скорочення даних; EIP-4444 видаляє один раз на рік, тоді як PDS видаляє блоки даних раз на місяць. Хоча це допомагає зменшити потреби вузлів у сховищі даних, це також викликає занепокоєння щодо збереження та відновлення історичних даних.
Термін дії стану
Відсутність стану усуває необхідність валідаторів підтримувати повний стан під час перевірки блоків. Але держава не зникне; її подальше зростання залишається довгостроковим викликом для Інтернету.
Щоб вирішити цю фундаментальну проблему, спільнота запропонувала рішення State Expiry.
Термін дії стану автоматично видаляє ті частини стану, які залишаються незмінними протягом, скажімо, року, переміщуючи їх в окрему структуру дерева та видаляючи з основного протоколу Ethereum.
Варто зазначити, що термін дії стану стає можливим лише після переходу на дерева Verkle. Крім того, Віталік сказав на Korean Blockchain Week KBW 2023: якщо є відсутність громадянства та PBS, закінчення терміну дії стану може мати низький пріоритет.
Тому що, якщо розділення пропозицій і конструкторів (PBS) буде реалізовано до того часу в стані без стану, хоча конструктор блоків все ще потребує доступу до стану для створення блоку, конструктор блоків на той момент уже очікується. обробляти зростання штату, оскільки ця область допускає певний ступінь централізації, продуктивність вузла будівельників може природно задовольнити потреби.
Хоча PBS на рівні протоколу ще не включено в основну мережу Ethereum, ми можемо приблизно зрозуміти майбутні тенденції основної мережі, розуміючи поточний ринковий розподіл Mev-Boost PBS.Статистика даних mevboost.pics така:
Крім того, впровадження State Expiry передбачає зміни формату адреси Ethereum.Наразі існує два рішення: розширення адресного простору та стиснення адресного простору. Перший збільшує довжину адреси до 32 байтів (поточний формат адреси становить 20 байт), але це вимагає складної логіки для зворотної сумісності, і наявний контракт також потрібно оновити; хоча останній зберігає 20-байтовий формат, він змінює попередній 6 байт використовуються для ідентифікації префікса та циклу адреси. Хоча це значно зменшує проблему сумісності, це також призводить до іншої проблеми. Довжина адреси становить лише 14 байт, і вона більше не має здатності протистояти зіткненням, таким чином вводячи деякі адреси. Потенційні проблеми безпеки також є серйозною проблемою, з якою зараз стикається спільнота.
Підведіть підсумки
Тепер ми можемо приблизно усунути передні та задні пріоритети (2 \ 3 \ 4 можуть бути рівними) на основі проблем реалізації та пріоритетів вищезазначених технічних рішень:
Дерево Веркле
PBS
Без громадянства
Термін дії історичних даних минув (EIP-4444)
Зміни у форматі адреси Ethereum (стиснення/розширення)
Закінчення статусу
Таким чином, поріг роботи вузла може бути знижений, децентралізація вузла та потенційні проблеми вибуху стану можуть бути збережені, а зростання стану може бути зменшено для оптимізації навантаження мережі.
Звичайно, попереду ще довгий шлях.
Довідкові посилання:
Переглянути оригінал
Ця сторінка може містити контент третіх осіб, який надається виключно в інформаційних цілях (не в якості запевнень/гарантій) і не повинен розглядатися як схвалення його поглядів компанією Gate, а також як фінансова або професійна консультація. Див. Застереження для отримання детальної інформації.
Що таке «апатриди», про які часто згадував Віталік у своїх останніх виступах?
Оригінальна компіляція: GaryMa Wu Shuo Blockchain
Віталік спільно згадував тему на нещодавньому корейському тижні блокчейну, виступі в Сінгапурі та навіть на конференції розробників Ethereum Executive Core (ACDE): стан, і далі пов’язане з ним. Різні концепції рішень, такі як відсутність стану, термін дії стану (термін дії стану ), термін дії історичних даних (EIP-4444), дерево Verkle і навіть розширення\стиснення адресного простору (Address Space Expand\Compression). Звичайно, насправді це не новий план коригування дорожньої карти.В останній дорожній карті Ethereum, опублікованій Віталіком у листопаді минулого року, вони в основному відносяться до ключових маршрутів The Verge і The Purge.
Ця стаття поєднує ці два ключові шляхи та деякі нові проблеми мислення, щоб переглянути шлях вирішення стану Віталіка.
Держава
Стан в Ethereum відноситься до комплексної книги, яка включає всі зовнішні облікові записи (EOA), їхні баланси, розгортання смарт-контрактів і пов’язане сховище. Цей стан не є статичним; він продовжує розширюватися в міру додавання нових користувачів і розгортання нових смарт-контрактів.
Наразі повні вузли повинні зберігати цей постійно зростаючий набір даних, щоб правильно перевіряти блоки та забезпечувати правильні переходи між станами, роблячи процес перевірки постійним за своєю природою. Ця зростаюча вимога до пам’яті, що збільшує вимоги до апаратного забезпечення для роботи повних вузлів, призведе до все більш централізованих валідаторів.
Згідно з даними etherscan.io/, на даний момент для роботи повного вузла швидкої синхронізації потрібно щонайменше 1200 Гб (на прикладі клієнта Geth). Це відбувається після виконання скорочення стану, попередні дані про стан видаляються, і лише більшість останній стан зберігається. Якщо це архівний вузол, тобто повний вузол збереже всі історичні стани, включаючи стан кожного блоку, то необхідна ємність становитиме близько 15 400 Гб, і вона продовжуватиме зростати в майбутньому, тобто спільнота часто називає «державним вибухом».
Ось що Віталік наголосив на Korea Blockchain Week: централізація вузлів є однією з найбільших проблем, з якими стикається мережа Ethereum, і її слід вирішити, зробивши вузли дешевшими та простішими в експлуатації.
Щоб впоратися з цією серією викликів, спільнота Ethereum наполегливо працювала над пошуком способів покращення та оптимізації, тобто різних концепцій рішень, які ми продемонстрували на початку.
Статус рішення
Безгромадянства
Основна концепція без збереження стану полягає в тому, щоб зовнішні дані про стан усували потребу для кожного вузла зберігати повний стан. У цьому режимі вузлам потрібно лише підтримувати заголовки блоків і пов’язану інформацію про транзакції, а також перевіряти та реконструювати стан за допомогою доказів стану (State Proofs).
Основна роль і значення бездержавності полягає в тому, щоб зменшити навантаження на зберігання вузлів, покращити масштабованість мережі та дозволити більшій кількості вузлів легко брати участь у перевірці, зберігаючи при цьому децентралізований характер Ethereum.
Дерево Веркле
Зараз Ethereum покладається на дерева Merkle-Patricia для хешування та стиснення своїх даних про стан. Однак розмір доказів Merkle у таких структурах дерева може стати занадто великим, що робить їх менш придатними для свідків, необхідних для моделей без стану.
Щоб вирішити цю проблему, Ethereum планує перейти на дерева Verkle, більш ефективну структуру даних. Дерева Merkle-Patricia і дерева Verkle мають спільну важливу здатність, яка полягає в створенні свідків – криптографічних доказів, які дозволяють будь-кому легко підтвердити існування та публічну доступність певної інформації в корені стану.
Перевага дерев Verkle полягає в тому, що вони ефективніші при створенні менших пробних розмірів.
Термін дії історії, EIP-4444
EIP-4444 має на меті реалізацію терміну дії історичних даних, оновлення, яке вимагає від вузлів припинення розміщення історичних блоків старше одного року в одноранговій мережі. Видалення історичних даних значно зменшує вимоги до дискового простору для операторів вузлів. У той же час це також спрощує клієнтське програмне забезпечення, усуваючи необхідність адаптувати код для різних версій історичних блоків. Крім того, поєднання EIP-4444 і PDS (Proto-danksharding) забезпечує регулярне скорочення даних; EIP-4444 видаляє один раз на рік, тоді як PDS видаляє блоки даних раз на місяць. Хоча це допомагає зменшити потреби вузлів у сховищі даних, це також викликає занепокоєння щодо збереження та відновлення історичних даних.
Термін дії стану
Відсутність стану усуває необхідність валідаторів підтримувати повний стан під час перевірки блоків. Але держава не зникне; її подальше зростання залишається довгостроковим викликом для Інтернету.
Щоб вирішити цю фундаментальну проблему, спільнота запропонувала рішення State Expiry.
Термін дії стану автоматично видаляє ті частини стану, які залишаються незмінними протягом, скажімо, року, переміщуючи їх в окрему структуру дерева та видаляючи з основного протоколу Ethereum.
Варто зазначити, що термін дії стану стає можливим лише після переходу на дерева Verkle. Крім того, Віталік сказав на Korean Blockchain Week KBW 2023: якщо є відсутність громадянства та PBS, закінчення терміну дії стану може мати низький пріоритет.
Тому що, якщо розділення пропозицій і конструкторів (PBS) буде реалізовано до того часу в стані без стану, хоча конструктор блоків все ще потребує доступу до стану для створення блоку, конструктор блоків на той момент уже очікується. обробляти зростання штату, оскільки ця область допускає певний ступінь централізації, продуктивність вузла будівельників може природно задовольнити потреби.
Хоча PBS на рівні протоколу ще не включено в основну мережу Ethereum, ми можемо приблизно зрозуміти майбутні тенденції основної мережі, розуміючи поточний ринковий розподіл Mev-Boost PBS.Статистика даних mevboost.pics така:
Крім того, впровадження State Expiry передбачає зміни формату адреси Ethereum.Наразі існує два рішення: розширення адресного простору та стиснення адресного простору. Перший збільшує довжину адреси до 32 байтів (поточний формат адреси становить 20 байт), але це вимагає складної логіки для зворотної сумісності, і наявний контракт також потрібно оновити; хоча останній зберігає 20-байтовий формат, він змінює попередній 6 байт використовуються для ідентифікації префікса та циклу адреси. Хоча це значно зменшує проблему сумісності, це також призводить до іншої проблеми. Довжина адреси становить лише 14 байт, і вона більше не має здатності протистояти зіткненням, таким чином вводячи деякі адреси. Потенційні проблеми безпеки також є серйозною проблемою, з якою зараз стикається спільнота.
Підведіть підсумки
Тепер ми можемо приблизно усунути передні та задні пріоритети (2 \ 3 \ 4 можуть бути рівними) на основі проблем реалізації та пріоритетів вищезазначених технічних рішень:
Дерево Веркле
PBS
Без громадянства
Термін дії історичних даних минув (EIP-4444)
Зміни у форматі адреси Ethereum (стиснення/розширення)
Закінчення статусу
Таким чином, поріг роботи вузла може бути знижений, децентралізація вузла та потенційні проблеми вибуху стану можуть бути збережені, а зростання стану може бути зменшено для оптимізації навантаження мережі.
Звичайно, попереду ще довгий шлях.
Довідкові посилання: