Árboles Verkle vs. STARKs: ¿Cuál de las dos rutas definitivas para la validación sin estado Ethereum es mejor?

La red de Ethereumpodría avanzar hacia la validación sin estado a medida que aumentan sus necesidades de almacenamiento y verificación de datos. El cofundador Vitalik Buterin propone dos soluciones para esta transición: árboles Verkle y STARKs.

Si bien ambos enfoques hacen que la verificación de bloques sea más eficiente y accesible, existen desventajas en cuanto a seguridad, eficiencia y complejidad de implementación.

¿Cuánto los STARKs como alternativa a los árboles Verkle?

Ethereum Vitalik Buterin, cofundador publicado blog para explicar el posible futuro de la red. Buterin se centra en la validación sin estado en su, donde los nodos pueden verificar bloques sin almacenar el estado completo Ethereum . En declaraciones a The Verge, explica que inicialmente el objetivo era optimizar el Ethereum protocolo reduciendo los requisitos computacionales para la verificación de. Sin embargo, añade que ahora es verificar la cadena con SNARKs.

Los árboles de Verkle y los STARKbuscan los requisitos computacionales para la verificación de bloques reducir. Mientras tanto, los SNARK (argumentos de conocimiento sucintos y no interactivos) también forman parte del Ethereumfuturo de

Los árboles Verkle permitirían a los nodos verificar bloques Ethereum mediante la generación de pruebas compactas, lo que reduciría la necesidad de que los nodos almacenen el estado completo. Sin embargo, los árboles Verkle podrían enfrentar posibles limitaciones con la computación cuántica en el futuro. Cree que esta compleja tecnología ahora es más viable y podría prescindir por completo de los árboles Verkle.

Mientras tanto, The Verge tiene dos objetivos principales. El primero es reducir la cantidad de datos que un nodo necesita almacenar para verificar las transacciones Ethereum . El segundo es reducir los requisitos computacionales para la verificación tanto que incluso los dispositivos móviles y los relojes inteligentes puedan participar en la red.

Así pues, independientemente de la ruta que Ethereum adopte para la verificación sin estado (Verkle o STARKs), el objetivo es abordar el creciente volumen de datos. Buterin afirmó: «Los datos de estado sin procesar aumentan en unos 30 GB al año, y los clientes individuales tienen que almacenar datos adicionales para poder actualizar el árbol de prefijos de forma eficiente».

Cómo la implementación de la verificación sin estado podría simplificar la configuración del nodo

Cabe destacar que el creciente volumen de Ethereumha dificultado a los participantes la configuración y actualización de sus nodos. Por este motivo, Buterin propone la validación sin estado para solucionar este problema, permitiendo a los nodos verificar bloques sin almacenar todos los datos. Este proceso permite a los nodos verificar bloques mediante un testigo que incluye valores de estado y pruebas criptográficas. Sin embargo, para que la validación sin estado funcione de manera eficiente, Ethereum, ya que no resulta ideal para crear pruebas compactas y fáciles de verificar.

Pero dado que la verificación sin estado incorpora árboles de Verkle o STARKs, ¿qué ruta sería mejor para EthereumEthereumEthereum EthereumEthereumEthereumEthereum EthereumEthereum. Los STARKs, por otro lado, ofrecen tamaños de prueba más pequeños (entre 100 y 300 kB, en comparación con los 2,6 MB de Verkle) y tiempos de prueba potencialmente más rápidos. Sin embargo, requieren mayor potencia computacional y aún no se han integrado completamente en el Ethereumsistema de

Ethereum necesita ser más rápido y eficiente, no solo para verificar bloques, sino también para otras aplicaciones. Esto incluye mempools, listas de inclusión y clientes ligeros. Todos estos casos de uso, según se informa, requieren una gran cantidad de pruebas para verificar elementos como los saldos de las cuentas y la validez de las transacciones. Por lo tanto, se podrían usar ramas de Merkle más simples en lugar de las pruebas STARK. Buterin especifica que las ramas de Merkle son actualizables y podrían ofrecer una ventaja.

Mientras tanto, la Ethereum debe también abordar el trabajo restante. Según Buterin, esto incluye un análisis del costo del gas con EIP-4762. Se analizará cómo el cambio en las tarifas de gas para clientes sin estado afectaría Ethereum. Y dado que la transición a la ausencia de estado es compleja, el proceso de transición también debe ser probado. que existe se informa la necesidad de analizar la seguridad de nuevas funciones hash compatibles con STARK, como Poseidon, que han sido menos probadas. Realizar análisis de seguridad de nuevas funciones hash y sistemas de prueba como SHA256 también es un paso crucial.

Ethereum tendrá que considerar la criptografía

Según Buterin, los tres algoritmos Verkle y STARK conservadoras funciones hash nuevas funciones hash, presentan desventajas. Explica que los árboles Verkle son los más fáciles de implementar, pero no son resistentes a la tecnología cuántica y son más difíciles de probar en sistemas avanzados como los SNARK.

Los enfoques basados ​​en hash (STARK) pueden ofrecer tiempos de sincronización más rápidos para los nodos, pero la tecnología aún requiere más desarrollo y análisis de seguridad. Los árboles Verkle también permiten actualizaciones sencillas (útiles para grupos de memoria y listas de inclusión), pero son más difíciles de usar para ciertas pruebas criptográficas avanzadas (SNARK).

Para abordar estas disyuntivas, Buterin propone árboles Merkle basados ​​en retículos como alternativa segura frente a la computación cuántica. Sin embargo, integrarlos en la estructura actual Ethereum sería complejo. Otra opción es introducir gas multidimensional para reducir la brecha de eficiencia entre los escenarios promedio y los peores. Esto significa que el gas multidimensional podría permitir EthereumEthereumEthereum EthereumEthereumEthereumEthereum EthereumEthereum podría retrasar el cálculo de la raíz del estado al siguiente bloque y aumentar el tiempo disponible para generar pruebas.

La ruta hacia Ethereum abordará la carga

El blog de Buterin también subraya que las pruebas de validez para la EVM actualmente enfrentan desafíos en seguridad y de procesamiento tiempo Ethereumtambién implica abordar los desafíos generación de pruebas. EIP-4444 sugiere implementar la validación sin estado y la expiración del historial para reducir la carga de almacenamiento de datos en los clientes. Además la, las pruebas de validez actuales necesitan optimización para mejorar la velocidad y la eficiencia. Buterin sugiere estrategias como la paralelización y el uso de hardware avanzado para ayudar a acelerar este proceso.

The Verge supondrá una transformación para Ethereum, centrándose en la ausencia de estado y la verificación eficiente. Se informa que la compatibilidad con STARK será importante para otras actualizaciones de la red PoS, de modo que esta pueda escalar. Si bien aún existen desafíos, también existen ventajas e inconvenientes asociados a la implementación de estas tecnologías.