イーサリアム 80% 冗長データがノードを圧迫、基金会が三大緩和策を明らかに

以太坊基金会研究人员警告「状态膨胀」正威胁网络去中心化，节点存储成本暴增，提出状态过期、状态存档、部分无状态三大解方应对危机。

イーサリアムは状態膨脹危機に直面し、ノード運用コストが急騰

（出典：イーサリアム基金会）

イーサリアム基金会の無状態コンセンサスチームは最近、重要な警告を発表し、ネットワークの拡大に伴うアカウント記録、コントラクト保存、バイトコードの増加が、ノード運営者にとってますます保存、サービス、同期を困難にしていると指摘しています。この「状態膨脹」と呼ばれる問題は、イーサリアムの長期的な持続可能性を脅かしています。

イーサリアムの「状態」には、現在ネットワークが知るすべての情報が含まれます。アカウント残高、コントラクト保存、アプリケーションの動作を駆動するコードなどです。基金会は、このシステムが世界の基盤インフラの重要な構成要素となり、「数十億ドルの価値を決済」し、数千のアプリケーションを調整できると述べています。

しかし、研究者は、イーサリアムの重要性が今、深刻な問題をもたらしていると指摘します。それは、この状態が絶えず拡大し続け、縮小しないことです。データ量の増加に伴い、完全なノードを運用するコストはより高く、脆弱になっていきます。基金会はブログ記事で次のように述べています：「状態が過大、過集中、または維持が困難になると、これらすべての層がより脆弱になり、コストが増加し、分散化が難しくなる。」

この警告は単なる警鐘ではありません。基金会が提供したデータによると、過去1年間、イーサリアムネットワークは毎週状態データを追加し続けており、その増加速度は緩やかになっていません。Layer 2の拡張、EIP-4844（プロト・ダンクシャーディング）、ガス制限の増加などの拡張改善策は、より多くの活動を可能にしましたが、同時に状態の増加も加速させています。

分散化の脅威、高コストが小規模ノードを排除

研究者は、少数の技術に精通した運営者だけが完全な状態の保存と維持費用を負担できる場合、イーサリアムの検閲耐性、中立性、弾力性が弱まると警告しています。

この懸念は、ブロックチェーンの最も核心的な価値提案に触れています。イーサリアムが信頼される理由は、誰もがノードを運用してネットワークの状態を検証できるからです。しかし、ノード運用コストが高騰すると、大規模な機関や専門運営者だけが負担できるようになり、ネットワークは中央集権化に向かいます。

基金会のチームは、現在、3つの重要な臨界点を特定するためにストレステストを積極的に行っていると述べています：状態の増加がいつ拡張のボトルネックになるのか？状態規模がいつノードの同期を困難にするのか？クライアント実装は、極端な状態規模下でいつクラッシュし始めるのか？

より具体的なデータによると、現在の状態データの約80％は1年以上更新されておらず、それでもすべてのノードはこれらのデータを保存し続けなければなりません。これは、ノード運営者がほとんどアクセスされない「コールドデータ」の保存にコストを払っていることを意味し、明らかに資源の無駄です。

無状態検証は新たな課題をもたらし、専門化は中央集権化を招く可能性

イーサリアムの長期的なロードマップには「無状態性」が含まれ、その焦点は、検証者が完全な状態を持たずにブロックを検証できるようにすることです。これにより、検証者の負担が軽減され、スループットが向上しますが、歴史的状態の保存責任は、より小さく専門的なグループに移されます。

研究者は、無状態設計において、「大部分の状態は次の人々だけが保存する可能性がある」と述べています：ブロックビルダー、RPC提供者、そして他の専門的な運営者（例：MEVサーチャーやブロックエクスプローラー）。

これは根本的な問題を引き起こします。検証がより軽量になる一方で、保存がより専門化されると、イーサリアムはより分散化されるのか、それとも単に中央集権リスクを一層別の層に移すだけなのか？

チームは、この集中化が同期、検閲抵抗、障害や外部圧力に対する復元力の課題をもたらすことを認めています。完全な状態を持つ少数の運営者だけが存在すると、これらの実体は規制圧力や技術攻撃のターゲットになり得ます。

三大解決策：状態の有効期限、アーカイブ、部分的無状態

無状態コンセンサスチームは、状態の保存とサービスをより管理しやすくするための3つの潜在的な方法を提案しています。それぞれに独自のトレードオフがあります。

第一の方法は状態の有効期限です。これは、アクティブなデータから非アクティブなデータを除外し、証明を通じてこれらのデータを復元できるようにします。約80％の状態データが1年以上更新されていないことを考えると、この方法は即効性があります。現在、2つのバリエーションが検討されています：「タグ付け・有効期限・復元」では、あまり使われていないエントリにタグを付けて除去します；「複数時代の有効期限」では、データを異なる時代にロールし、古い時代を凍結します。

この方法の利点は、ノードが継続的に保存する必要のあるデータ量を大幅に削減できることですが、課題は復元メカニズムの設計です。ユーザーが必要なときに信頼性高く過期データにアクセスできるようにする必要があります。

第二の道は状態のアーカイブです。ホット状態とコールド状態を分離します。ホットデータは限定的でアクセスしやすく、コールドデータは履歴記録や検証に使用されます。総状態が増加し続けても、これによりノードのパフォーマンスは「時間とともにほぼ一定に保たれ、チェーンの長さに比例して低下しない」状態を維持できます。

この方法は、従来のデータベースのホット・コールドデータ分離戦略に似ており、技術的には比較的成熟していますが、明確なデータ分類基準とアクセスメカニズムの設計が必要です。

最後の方法は部分的無状態モデルです。これにより、ノードは状態のサブセットのみを保存し、ウォレットやライトクライアントは依存するデータをキャッシュします。これにより、保存コストを削減し、主要なRPC提供者への依存を減らすことで、参加範囲を拡大できます。

これら3つの方法の共通の目標は、「状態をパフォーマンスのボトルネックとしないこと、保持コストを削減し、サービスしやすくすること」です。ただし、それぞれ異なる技術的複雑さと中央集権リスクのトレードオフを伴います。

基金会はコミュニティの参加を呼びかけ、最終決定ではないことを強調

イーサリアム基金会は、即効性のある実践的な施策を優先し、将来的なより野心的な変革に備えると述べています。これらの施策には、アーカイブの開発、RPCインフラの改善、一部無状態ノードの運用簡素化が含まれます。チームは、これらの選択は「即時の実用性と後方互換性があるため」と強調しています。

また、基金会は投稿の冒頭で、これらの作業はあくまで提案であり、組織全体の統一見解ではないと特に強調しています。「内容はコンセンサスを示すものではなく、基金会は広範な組織であり、メンバーはプロトコル内部および他分野のさまざまな意見を含む」と記しています。

この慎重な表現は、イーサリアムエコシステムの意思決定の特性を反映しています。重要な技術変革は、広範なコミュニティの議論と合意形成を経て進められるものであり、単一の組織がトップダウンで推進するものではありません。

基金会は、開発者、ノード運営者、インフラチームの参加を呼びかけています。研究者は次のように述べています：「私たちが継続的にイテレーションを重ねる中で、進捗と未解決の課題を共有し続けます。しかし、この問題を孤立して解決することはできません。クライアント開発者、ノード運営者、インフラ運用者、レイヤー2の開発者、またはイーサリアムの長期的な発展に関心のある方は、ぜひご参加ください。提案に対するフィードバックを共有し、フォーラムや電話会議に参加し、新しい方法の実践的なテストに協力してください。」

今回のアップデートは、イーサリアム基金会が長期的なプロトコル開発のコミュニケーションを強化している最中です。先月、同組織はLayer 2エコシステムを「一つのチェーンのように感じさせる」ための「インターオペラビリティ層」の新たな取り組みについて詳細を発表しました。また、リーダーシップの変動、研究開発の再編、財務調整を経て、Fusakaのリリースとともに、年2回の新たなハードフォーク計画も始動しています。

状態膨脹問題は、ブロックチェーンの拡張の根本的な課題を浮き彫りにしています。それは、性能向上と分散化の維持をいかに両立させるかという問題です。イーサリアム基金会が提案する3つの解決策はそれぞれ長所と短所があり、最終的にどの方案を採用するか、あるいは複数の方案を組み合わせるかは、コミュニティの広範な議論と技術的検証に委ねられます。イーサリアムの長期的な発展に関心を持つ投資家や開発者にとって、この議論は注目に値します。