Ethereum的创始人维塔利克·布特林 (Vitalik Buterin) 宣布了该网络的下一步计划,即削减额外的重量。他称之为“清洗”。
在他的系列博客文章的第五篇中,Vitalik 制定了一个无情的计划,以消除区块链膨胀、消除冗余功能并简化协议。 Ethereum的网络因过时的交易和复杂的遗留功能而堵塞。
修复? Vitalik 希望剔除历史和状态数据,简化协议功能,并使节点更易于运行。这一激进的决定是对 Ethereum数据快速增长的回应。
目前,一个完整的 Ethereum 节点仅用于执行客户端就需要超过 1.1 TB 的存储空间,还有更多用于共识数据。
随着交易和账户的堆积,存储需要增长,从而产生瓶颈。如果不做出改变, Ethereum 就有变得迟缓的风险,新客户为了跟上链的最新动态而面临着痛苦的漫长同步时间。
历史到期:缩小 Ethereum的内存负载
Vitalik 建议节点只保留最近的数据,而不是让每个节点都保存曾经记录的每笔交易。历史区块、较旧的交易和收据以小部分分布在节点上。
对于 Vitalik 来说,历史数据应该像洪流网络一样运行——节点存储少量数据,确保数据可用性,而无需一个节点保存所有数据。 “我们谈论的是每年堆积数百千兆字节的旧块,”他说。
当前节点保存所有数据的模型已经进行了调整。对于权益证明至关重要的共识区块会存储六个月,而 blob(较大的交易数据区块)会在 18 天后消失。
Vitalik 的新提案 EIP-4444 推动历史区块和收据的一年存储上限。他的最终目标是?分布式网络,其中每个节点仅存储一小部分历史记录,使用 Merkle 证明和纠删码来保证准确性。
这种分布式历史存储不会降低 Ethereum的数据可靠性。 Vitalik 声称,通过增加节点数量,数据副本将在网络中成倍增加,从而使每个历史片段都有良好的支持。
纠删码将增加弹性,类似于帮助 blob 保持可用于数据采样的技术。 Vitalik 还指出门户网络和点对点方法是可能的解决方案,让 Ethereum 在不依赖集中存储的情况下管理其数据传播。
状态过期:限制数据持久性
除了历史之外,维塔利克的清洗还包括一个更复杂的野兽:“状态到期”。与历史不同,状态数据(例如账户余额、随机数和智能trac存储)更难过期。一旦创建,状态对象(例如带有 ETH 的帐户或trac的存储槽)仍然可供任何交易访问。
随着每个对象的增加, Ethereum的数据也会增长。为了解决这个问题,Vitalik 提出matic 过期,修剪最近未触及的数据。诀窍是平衡状态过期与 Ethereum的持久性。
他认为用户应该能够“消失五年,回来后仍然可以使用他们的资金”。该系统需要效率——开发人员无需进行额外的计算或复杂的模型。
Ethereum 尝试了各种想法,例如“区块链租金”(向用户收取费用以保持数据活跃)和“再生”(尝试重置区块链以减少数据)。都没有起飞。
两项新提案旨在解决国家臃肿问题。首先,存在“部分状态到期”。网络将数据分割成块,仅存储最近的块,同时保留“存根”(少量不活动数据)以证明存在。
如果一个块被删除,用户可以通过过去数据的证明来恢复它。 Vitalik 的设计方案 EIP-7736 使用 Verkle 树和“茎叶”模型对数据进行分组。六个月内未触及的任何数据都将被删除,只留下一个存根以便在需要时恢复。
第二个想法是基于地址周期的到期,它按时间划分状态对象。每个帐户都有一个“地址周期”,并且仅存储最近两个周期的数据。
如果有人想要旧数据,他们将提交 Merkle 证明来恢复它。这种基于周期的设置需要更改地址格式,扩展当前的 20 字节格式以包含版本号和周期。
Vitalik 还建议通过地址空间trac来保持兼容性。接下来的挑战将变成确保用户理解并信任这个周期系统,同时又不牺牲 Ethereum可用性的核心承诺。
功能清理:削减 Ethereum的代码复杂性
清除的最后阶段会影响协议的复杂性。 Vitalik 说:“每一个新功能都会让 Ethereum 变得更难使用,但删除任何功能都是一场噩梦。”最臭名昭著的例子是 SELFDESTRUCT,这是一种允许用户删除trac存储的操作码。
最初,它允许自愿状态清除,但它大部分未使用,并且存在拒绝服务攻击的风险。 Ethereum的 Dencun 硬分叉削弱了操作码,Vitalik 计划很快将其完全删除。
其他臃肿的功能包括旧的事务类型、冗余数据格式和混合字节序协议设置。这些怪癖使得开发变得混乱,并且 Ethereum 更难以升级。
Vitalik 的清理列表还包括将数据格式从 RLP 转换为 SSZ、简化 Gas 规则以更好地管理区块资源,以及删除未使用的预编译(如 RIPEMD160、MODEXP 和 BLAKE)。他还支持将以 Ethereum 迁移到无状态客户端模型,这将消除大多数节点的存储负担。
其中一些更改将需要帐户trac,允许用户通过“默认帐户 EVM 代码”处理遗留交易类型。 Vitalik 表示,这将简化 Ethereum 虚拟机(EVM),同时减少代码大小。从长远来看,EVM 本身可以得到升级。
他解释说, Ethereum 开发人员正在考虑采用 RISC-V 或 Cairo 等新的执行模型,或者可能使用 EVM 对象格式 (EOF) 来标准化代码规则。
EOF 改变了 Gas 规则并禁止某些指令以允许模块化升级,从而提高了 Ethereum的可扩展性。据报道,这种格式将让开发人员进行渐进式改进,最终帮助 Ethereum 保持精简。
但Vitalik确实给出了另一种选择。他说,“一个更激进的Ethereum简化策略是保持协议不变,但将其大部分从协议功能转移到合约trac。”
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