Исследователи из Ethereum Foundation (EF) предупредили, что постоянно растущая нагрузка на сеть («раздувание состояния») становится серьезной проблемой для узлов Ethereum.
Команда Stateless Consensus в рамках фонда отметила, что учетные записи, данные смарт-контрактов и код приложений, хранящиеся в сети, ежедневно требуют все больше места для хранения, что затрудняет запуск узлов.
«Состояние» сети Ethereum включает в себя всю информацию о текущем состоянии сети, в том числе балансы счетов, хранилище контрактов и код, обеспечивающий работу приложений. По данным EF, Ethereum в настоящее время представляет собой глобальную инфраструктуру, обрабатывающую миллиарды долларов и запускающую тысячи приложений. Однако такой масштаб влечет за собой существенную проблему: состояние постоянно растет и никогда не уменьшается.
Исследователи отмечают, что по мере роста состояния запуск полных узлов становится как дороже, так и более уязвимым. В сообщении в блоге EF говорится, что если состояние станет слишком большим или управляемым лишь ограниченным числом влиятельных операторов, децентрализованная природа Ethereum может быть скомпрометирована.
Широкое внедрение решений второго уровня, наряду с мерами масштабирования, такими как EIP-4844 (прото-данксшардинг) и увеличение лимитов газа, повысило пропускную способность сети. Однако, по мнению исследователей EF, эти достижения также ускоряют рост состояния сети.
Команда отметила, что предоставление возможности хранить и предоставлять полное состояние сети лишь небольшому числу крупных и технически продвинутых операторов представляет риск для устойчивости Ethereum к цензуре, нейтральности и сетевой безопасности. Поэтому исследователи активно изучают, когда размер состояния становится препятствием для масштабирования и как ведет себя программное обеспечение узлов при чрезмерной нагрузке на данные.
В долгосрочные планы Ethereum входит валидация без сохранения состояния, которая позволяет валидаторам проверять блоки без хранения полного состояния. Такой подход снижает нагрузку на валидаторов, перекладывая ответственность за хранение данных на более узкую группу лиц.
По данным EF, в архитектуре без сохранения состояния большая часть состояния будет храниться у специализированных операторов, таких как производители блоков, поставщики услуг RPC, искатели MEV и исследователи блоков. Исследователи говорят, что это может создать новые проблемы с точки зрения синхронизации, риска цензуры и устойчивости к внешнему давлению.
Команда Stateless Consensus предложила три различных подхода к снижению накладных расходов, связанных с состоянием, и повышению устойчивости узлов:
Истечение срока действия состояния: Цель состоит в удалении давно неиспользуемых данных из активного состояния и их восстановлении с подтверждением при необходимости. По данным EF, примерно 80% текущего состояния не использовалось более года.
Архивирование состояния: План состоит в том, чтобы отделить часто используемые «активные» данные от редко используемых «архивных» данных. Это позволит предотвратить снижение производительности узлов по мере старения цепочки и обеспечить более стабильную работу системы с течением времени.
Архитектура с частичным отсутствием состояния: предполагается, что узлы будут хранить лишь часть состояния, а кошельки и облегченные клиенты будут кэшировать необходимые им данные самостоятельно. Такой подход направлен на снижение затрат на хранение, позволяя большему числу пользователей запускать узлы и уменьшая зависимость от крупных поставщиков RPC-услуг.
*Это не инвестиционная рекомендация.