以太坊日益严重的状态问题正接近临界点

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来源:CryptoTicker 原文标题:以太坊日益增长的状态问题正达到临界点 原文链接:https://cryptoticker.io/en/ethereums-growing-state-problem-is-reaching-a-breaking-point/

以太坊“状态”真正意味着什么

以太坊的状态是网络当前所知道的一切的总和。包括账户余额、智能合约存储以及运行去中心化应用的字节码。它是链上的实时内存。

这种状态支撑着一个生态系统,结算数十亿美元的价值,协调数千个应用,涵盖DeFi、NFT、游戏和企业用例。问题简单但严重:状态只会增长,没有任何内容被移除。

随着更多应用部署合约,更多用户与之交互,状态会永久扩展。每个完整节点都必须存储并提供这些数据,即使其中很大一部分永远不会再次被触及。

为什么以太坊状态膨胀威胁去中心化

运行一个完整的以太坊节点已经非常昂贵。存储需求不断上升,同步时间增加,随着链的增长,提供数据变得更加脆弱。根据基金会的说法,如果状态变得过大或过于复杂而难以提供,整个生态系统将变得更加集中且脆弱。

近期的扩容升级无意中加快了这一趋势。Layer 2扩展、EIP-4844原型Danksharding以及更高的Gas限制都促使以太坊上的活动增加。更多的活动意味着更多的合约、更多的存储写入,以及更快的状态增长。

这个担忧并非理论。研究人员正在积极进行压力测试,试图理解何时状态规模会成为瓶颈,节点何时难以与链头同步,以及客户端实现何时在极端存储压力下开始失败。

如果只有少数资金雄厚的运营商能够负担得起运行完整节点,以太坊的审查抵抗性和中立性将开始削弱。

无状态验证解决了一个问题但也带来了另一个问题

以太坊的长期路线图包括无状态性,即验证者可以在不存储完整状态的情况下验证区块。这大大降低了验证者的负担,并开启了更高的吞吐量。

但这也提出了一个新问题:如果验证者不存储状态,谁来存储?

在无状态设计中,大部分历史和活跃状态可能由专门的运营商持有,比如区块构建者、RPC提供商、MEV搜索者和区块浏览器。这种集中带来了新的风险,包括审查、在故障期间的可用性,以及在监管或外部压力下的韧性。

无状态共识团队明确指出了权衡。无状态验证提高了可扩展性,但如果设计不当,可能会推动以太坊走向基础设施集中化。

解决状态膨胀的三条建议路径

为应对这一问题,以太坊基金会的研究人员提出了三种互补的方法,每种从不同角度着手解决状态增长问题。

状态到期

状态到期专注于从活跃状态中移除不活跃的数据。团队估算,大约80%的以太坊状态超过一年未被触及,但每个节点仍需存储。

在这种模型下,不活跃的数据会从活跃集中到期,但可以通过密码学证明在以后恢复。正在探索两种变体。一种是标记并到期很少使用的条目,留有后续恢复的选项。另一种是将状态划分为不同的时代,冻结较旧的时代,同时保持近期数据的活跃。

目标很简单:停止强制每个节点携带无人使用的数据。

状态存档

状态存档将热状态与冷状态分离。频繁访问的数据保持快速和有限,而较旧的数据则存储在存档中以供历史验证。

这种方法使节点性能随着时间的推移保持相对稳定,而不是随着链的增长而退化。即使总状态持续增长,大多数节点的操作负担也能保持在可控范围内。

它还明确划分了优化性能的节点和专注于历史与研究的节点角色。

部分无状态

部分无状态允许节点只存储部分状态,而非全部。钱包和轻客户端会缓存它们依赖的数据,减少对中心化RPC提供商的依赖。

这种模型降低了存储成本,扩大了参与范围,也让个人和小型运营商更容易运行节点,无需大量硬件投入。

这三种方法的共同目标是减少状态作为性能瓶颈,降低持有成本,并简化服务。

以太坊基金会的下一步行动

基金会优先考虑那些能在当下带来实际好处,同时未来还能兼容更宏伟协议变革的解决方案。目前的重点包括改善存档节点工具、加强RPC基础设施,以及让部分无状态节点更易于运行。

这些努力具有很强的实用性。团队强调,之所以选择这些方向,是因为它们立即有用,并且与以太坊的长期路线图兼容。

开发者、节点运营商和基础设施团队被邀请参与测试和讨论。研究人员明确表示,这不是基金会单独能解决的问题。

这对长远意味着什么

以太坊状态膨胀不是一个引人注目的头条问题,但它关系到以太坊的去中心化承诺。如果运行节点变得过于昂贵或复杂,网络就有可能向基础设施集中倾斜,即使吞吐量和易用性有所提升。

以太坊基金会的核心信息很明确:仅仅扩展链的容量而不提升存储和安全提供能力,是远远不够的。未来几年以太坊如何管理其状态,将决定谁能参与、谁控制基础设施,以及在压力下网络的韧性。

这场辩论才刚刚开始,未来的选择将在下一次升级周期中产生深远影响。

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