Ethereum 80% избыточных данных тянут узлы вниз, фонд раскрывает три основных способа смягчения

Исследователи Ethereum Foundation предупреждают, что «раздутие состояний» угрожает децентрализации сети и стремительным ростом стоимости хранения узлов, предлагая три основных решения для решения кризиса: истечение срока действия состояния, архивирование штатов и частичную безгосударственность.

Ethereum сталкивается с кризисом государственного разрастания, при этом операционные расходы узлов стремительно растут

(Источник: Ethereum Foundation)

Команда консенсуса по безсостоянию Ethereum Foundation недавно выпустила важное предупреждение, указав, что расширяющиеся записи аккаунтов, хранилища контрактов и байткод в сети становятся всё труднее для операторов узлов хранить, обслуживать и синхронизировать, и эта проблема, известная как «раздувание состояния», угрожает долгосрочной устойчивости Ethereum.

«Состояние» Ethereum охватывает всё, что сейчас знает сеть, включая балансы счетов, хранение контрактов и код, который запускает приложения. Фонд отметил, что система стала ключевым элементом глобальной инфраструктуры, способной «урегулировать стоимость на миллиарды долларов» и координировать тысячи приложений.

Однако исследователи отмечают, что сейчас важность Ethereum создаёт серьёзную проблему: это состояние будет только расти, а не сокращаться. По мере увеличения объема данных запуск полноценного узла становится дороже и хрупче. Фонд прямо заявил в блоге: «Если государство станет слишком большим, слишком централизованным или трудно поддерживаемым, все эти слои станут более хрупкими, дорогими и сложнее децентрализуемыми».

Это предупреждение не является тревожным. Согласно данным, предоставленным фондом, сеть Ethereum продолжала еженедельно добавлять данные о состоянии в течение последнего года, и темпы роста не замедлялись. Улучшения масштабирования, такие как масштабирование уровня 2, EIP-4844 (прото-данкшардинг) и увеличение газовых лимитов, позволяя увеличить активность, также ускорили рост состояния.

Децентрализация находится под угрозой, и высокие затраты могут вытеснить малые узлы

Исследователи предупреждают, что если лишь несколько квалифицированных операторов смогут позволить себе хранить и поддерживать своё целое состояние, сопротивление цензуре, нейтралитет и устойчивость Ethereum могут ослабнуть, предупреждают исследователи.

Эта озабоченность затрагивает саму основную ценностную позицию блокчейна. Ethereum можно доверять именно потому, что любой может запустить узел для проверки состояния сети. Но когда эксплуатационные расходы узлов становятся слишком высокими, только крупные учреждения и профессиональные операторы могут себе их позволить, что сделает сеть централизованной.

Команда фонда заявила, что активно проводит стресс-тесты, чтобы определить три ключевых переломных момента: когда рост штата станет узким местом для масштабирования? Когда масштабирование состояния затрудняет для узлов следование за головой цепочки? Когда реализация клиента начнёт падать на экстремальных уровнях?

Более конкретные данные показывают, что около 80% текущих данных о состоянии не обновлялись более года, но все узлы до сих пор должны хранить эти данные. Это означает, что операторы узлов платят за большое количество «холодных данных», к которым на самом деле редко обращаются, что явно является пустой тратой ресурсов.

Верификация без статуса представляет собой новые вызовы, и специализация может привести к централизации

Долгосрочная дорожная карта Ethereum включает «безгосударственность», которая позволяет валидаторам проверять блоки без удержания полного состояния. Хотя это снижает нагрузку на валидаторов и увеличивает пропускную способность, ответственность за хранение исторического состояния перекладывает на меньшую, более специализированную группу.

В безсостоятельной конструкции «большая часть состояния может храниться только конструкторами блоков, поставщиками RPC и другими профессиональными операторами, такими как поисковики MEV и исследователи блоков», пишут исследователи.

Это поднимает фундаментальный вопрос: становится ли Ethereum более децентрализованным по мере того, как верификация становится легче, а хранилище — более специализированным, или же он просто переносит риски централизации с одного уровня на другой?

Команда признала, что такая централизация создаёт трудности в синхронизации, устойчивости к цензуре и устойчивости к сбоям или внешнему давлению. Если только несколько специализированных операторов сохраняют статус целости, эти организации могут стать объектом регуляторного давления или технологических атак.

Три основных решения: просроченный, архивированный, частично безгражданский

Команда консенсуса по безсостоянию предложила три возможных способа сделать хранение и услуги штата более управляемыми, каждый из которых имеет свои уникальные компромиссы.

Первый метод — истечек состояния, который удаляет неактивные данные из активного набора и позволяет пользователям восстановить их через аттестацию. Учитывая, что примерно 80% данных штата не обновлялись более года, этот подход имеет мгновенную пользу. В настоящее время рассматриваются два варианта: «Mark, Expired, Restore» будет отмечать и удалять редко используемые записи; «Multi-era expirer» перебрасывает данные в разные эпохи и замораживает старые.

Преимущество такого подхода в том, что он может значительно сократить количество данных, которые узлам необходимо хранить непрерывно, но сложность заключается в том, как спроектировать механизмы восстановления, чтобы пользователи могли надёжно получать доступ к просроченным данным при необходимости.

Второй путь — архивирование состояний, которое отделяет горячее состояние от холодного. Горячие данные остаются ограниченными и легко доступными, а холодные сохраняются для истории и проверки. Это позволяет производительности узла «оставаться примерно стабильной со временем, а не снижаться по мере старения цепочки», даже при росте общего состояния.

Этот метод схож с стратегией разделения горячих и холодных данных традиционных баз данных и является относительно технически зрелым, но требует разработки чётких стандартов классификации данных и механизмов доступа.

Последняя схема — частичная безсостоятельность, которая позволяет узлам хранить только подмножество состояний, а кошельки и лёгкие клиенты кэшируют зависимые от них данные. Это может расширить участие, снизив затраты на хранение и снизив зависимость от основных поставщиков RPC.

Общая цель всех трёх подходов — уменьшить состояние как узкое место производительности, снизить затраты на удержание штата и упростить его обслуживание. Но каждый подход включает разные технические сложности и централизованные компромиссы по риску.

Фонд приглашает сообщество принять участие, подчёркивая, что это не окончательное решение

Фонд Ethereum заявил, что отдаёт приоритет практическим инициативам, которые могут принести немедленную пользу, одновременно готовясь к более амбициозным изменениям схем в будущем. Эти меры включают разработку архивов, улучшение инфраструктуры RPC и оптимизацию работы некоторых безсостоянных узлов. Команда подчеркнула, что эти инициативы были выбраны потому, что «они обеспечивают полезность в реальном времени и совместимость с передовыми направлениями».

В частности, фонд специально подчеркнул в начале поста, что эта работа представляет собой лишь одно предложение и не является единой позицией для всей организации. «Содержание может не отражать консенсус, а Фонд — это широкая организация, члены которой включают различные точки зрения внутри Протокола и за его пределами», — написала команда.

Такая осторожная формулировка отражает характер принятия решений в экосистеме Ethereum: крупные технологические изменения должны проходить через обширные обсуждения сообщества и процессы формирования консенсуса, а не управляться сверху вниз одной организацией.

Фонд пригласил разработчиков, операторов узлов и инфраструктурные команды принять участие в обсуждении. Исследователи написали: «По мере итерации мы продолжаем делиться прогрессом и нерешёнными вопросами. Но мы не можем решить эту проблему в одиночку. Если вы клиент-разработчик, управляющий узлом, оператор инфраструктуры, разработчик сетей уровня 2 или просто беспокоитесь о долгосрочной разработке Ethereum, мы приглашаем вас принять участие: делитесь отзывами по нашим предложениям, участвуйте в обсуждениях на форумах и конференц-звонках, а также помогайте нам протестировать новые подходы на практике.»

Это обновление появилось на фоне усиления коммуникаций Ethereum Foundation по долгосрочной разработке протокола. В прошлом месяце организация подробно представила новую работу по «слою совместимости», направленному на то, чтобы экосистемы второго уровня «ощущались как цепь». Компания также прошла смены руководства, реструктуризацию НИОКР и финансовые корректировки, а также запустила новую двухразовую программу хардфорка с запуском Fusaka.

Проблема раздута штата подчёркивает фундаментальную проблему масштабирования блокчейна: как сохранить децентрализацию при повышении производительности? Три основных решения, предложенные Ethereum Foundation, имеют свои плюсы и недостатки, и решение будет принято в конечном итоге или комбинация нескольких решений будет зависеть от обширного обсуждения сообществом и технической проверки. Для инвесторов и застройщиков, обеспокоенных долгосрочным развитием Eureum, эта дискуссия заслуживает пристального внимания.