Проблема растущего состояния Ethereum достигает критической точки

Ethereum незаметно накопил проблему, которая не отражается в комиссиях за газ или графиках скорости транзакций, но угрожает долгосрочному здоровью сети. Она называется разрастанием состояния. Исследователи Stateless Consensus Ethereum Foundation сейчас бьют явную тревогу: постоянно растущее состояние Ethereum становится все труднее хранить, труднее обслуживать и труднее децентрализовать.

В недавнем предложении команда изложила, почему эта проблема важна, как улучшения масштабируемости непреднамеренно усугубили ее, и три конкретных пути, которые могут предотвратить превращение работы узла в элитную деятельность, предназначенную только для крупнейших поставщиков инфраструктуры.

Что на самом деле означает "состояние" Ethereum

Состояние Ethereum — это сумма всего, что сеть в настоящее время знает. Это включает балансы счетов, хранилище смарт-контрактов и байт-код, который запускает децентрализованные приложения. Это живая память цепочки.

Это состояние поддерживает экосистему, которая обрабатывает миллиарды долларов в стоимости и координирует тысячи приложений в DeFi, NFT, играх и корпоративных случаях использования. Проблема проста, но серьезна: состояние только растет. Ничего никогда не удаляется.

По мере того как все больше приложений разворачивают контракты и все больше пользователей взаимодействуют с ними, состояние расширяется навсегда. Каждый полный узел должен хранить и обслуживать эти данные, даже если к большим их частям больше никогда не обращаются.

Почему разрастание состояния Ethereum угрожает децентрализации

Запуск полного узла Ethereum уже дорог. Требования к хранению продолжают расти, время синхронизации увеличивается, а обслуживание данных становится более хрупким по мере старения цепочки. По данным Foundation, если состояние станет слишком большим или слишком сложным для обслуживания, весь стек станет более централизованным и более хрупким.

Недавние обновления масштабируемости непреднамеренно ускорили эту тенденцию. Расширение Layer 2, EIP-4844 Proto-Danksharding и более высокие лимиты газа — все это обеспечивает больше активности на Ethereum. Больше активности означает больше контрактов, больше записей в хранилище и более быстрый рост состояния.

Опасение не теоретическое. Исследователи активно проводят стресс-тестирование сценариев, чтобы понять, когда размер состояния становится узким местом, когда узлы с трудом остаются синхронизированными с головой цепочки и когда клиентские реализации начинают сбоить при экстремальном давлении хранения.

Если только небольшая группа хорошо финансируемых операторов может позволить себе запускать полные узлы, устойчивость Ethereum к цензуре и нейтральность начинают ослабевать.

Проверка без состояния решает одну проблему и создает другую

Долгосрочная дорожная карта Ethereum включает отсутствие состояния, когда валидаторы могут проверять блоки без хранения полного состояния. Это значительно снижает нагрузку на валидаторы и открывает дверь к более высокой пропускной способности.

Но это поднимает новый вопрос: если валидаторы не хранят состояние, кто хранит?

В дизайне без состояния большинство исторических и активных состояний, вероятно, будут храниться специализированными операторами, такими как сборщики блоков, поставщики RPC, поисковики MEV и обозреватели блоков. Эта концентрация вводит новые риски вокруг цензуры, доступности во время сбоев и устойчивости под регуляторным или внешним давлением.

Команда Stateless Consensus ясно понимает компромисс. Проверка без состояния улучшает масштабируемость, но без тщательного дизайна она может подтолкнуть Ethereum к централизации инфраструктуры.

Три предлагаемых пути борьбы с разрастанием состояния

Чтобы решить проблему, исследователи Ethereum Foundation изложили три дополняющих подхода, каждый из которых атакует рост состояния с разного угла.

Истечение состояния

Истечение состояния фокусируется на удалении неактивных данных из активного состояния. Команда оценивает, что примерно 80 процентов состояния Ethereum не трогали более года, но каждый узел все еще обязан хранить его.

В этой модели неактивные данные истекают из активного набора, но могут быть восстановлены позже с использованием криптографических доказательств. Исследуются два варианта. Один помечает и удаляет редко используемые записи с возможностью восстановить их позже. Другой группирует состояние в эпохи, замораживая старые эпохи, сохраняя при этом активными недавние данные.

Цель проста: перестать заставлять каждый узел хранить данные, которые никто не использует.

Архив состояния

Архив состояния отделяет горячее состояние от холодного состояния. Часто используемые данные остаются быстрыми и ограниченными, в то время как более старые данные сохраняются в архивном хранилище для исторической проверки.

Этот подход позволяет производительности узла оставаться относительно стабильной с течением времени вместо деградации по мере старения цепочки. Даже если общее состояние продолжает расти, операционная нагрузка на большинство узлов останется управляемой.

Он также создает более четкие роли между узлами, оптимизированными для производительности, и узлами, оптимизированными для истории и исследований.

Частичное отсутствие состояния

Частичное отсутствие состояния позволяет узлам хранить только подмножества состояния вместо всего. Кошельки и легкие клиенты будут кэшировать данные, на которые они полагаются, уменьшая зависимость от централизованных поставщиков RPC.

Эта модель снижает затраты на хранение, расширяет участие и облегчает отдельным лицам и небольшим операторам запуск узлов без массивных инвестиций в оборудование.

Во всех трех подходах объединяющая цель — уменьшить состояние как узкое место производительности, снизить стоимость его хранения и облегчить его обслуживание.

Что Ethereum Foundation делает дальше

Foundation отдает приоритет решениям, которые могут принести реальные выгоды сегодня, оставаясь совместимыми с более амбициозными изменениями протокола в будущем. Текущие области внимания включают улучшение инструментов архивных узлов, укрепление инфраструктуры RPC и упрощение запуска частичных узлов без состояния.

Эти усилия намеренно практичны. Команда подчеркнула, что они были выбраны, потому что они сразу полезны и совместимы с долгосрочной дорожной картой Ethereum.

Разработчики, операторы узлов и команды инфраструктуры приглашаются к участию в тестировании и обсуждении. Исследователи ясно дали понять, что это не то, что Foundation может решить в одиночку.

Предложение, а не окончательное решение

Foundation тщательно подчеркнул, что эта работа представляет собой предложение, а не единую организационную позицию. Разработка протокола Ethereum включает широкий спектр мнений, и ни один путь не был зафиксирован.

Эта открытость согласуется с недавним стремлением Foundation более четко общаться о долгосрочном направлении протокола. Наряду с исследованиями управления состоянием Ethereum также работает над слоем взаимодействия, чтобы сети Layer 2 ощущались как единая цепочка, внедряет изменения в руководстве и исследованиях и разработках, корректирует свою стратегию казначейства и переходит к графику жесткого форка два раза в год с Fusaka.

Почему это важно в долгосрочной перспективе

Разрастание состояния Ethereum — это не проблема, привлекающая заголовки, но она находится в центре обещания децентрализации Ethereum. Если запуск узла становится слишком дорогим или сложным, сеть рискует сместиться в сторону концентрации инфраструктуры, даже если пропускная способность и удобство использования улучшаются.

Сообщение Ethereum Foundation прямолинейно. Масштабирование цепочки без масштабирования ее способности безопасно хранить и обслуживать данные недостаточно. То, как Ethereum управляет своим состоянием в течение следующих нескольких лет, определит, кто может участвовать, кто контролирует инфраструктуру и насколько устойчивой остается сеть под давлением.

Дебаты только начинаются, и выбор, сделанный здесь, отзовется эхом далеко за пределами следующего цикла обновления.