Ethereum [ $ETH ] na nowo przemyśliwuje kwestię skalowania, ponieważ rosnąca ilość danych sieciowych sprawia, że prowadzenie pełnego węzła staje się coraz bardziej wymagające. W miarę rozrastania się kont i smart kontraktów pełne węzły wykonawcze wymagają obecnie około 0,9 do 1,3 TB przestrzeni dyskowej. Bazowy wzrost stanu może natomiast dochodzić do 100 GB rocznie, co oznacza, że wyższa przepustowość czyniłaby prowadzenie węzłów jeszcze bardziej wymagającym.

To wyzwanie wyjaśnia, dlaczego Vitalik Buterin z Ethereum patrzy poza samo przetwarzanie większej liczby transakcji — ku ograniczaniu tego, co węzły muszą przechowywać. W wpisie na X docenił programistów Bitcoina za Utreexo — system pozwalający węzłom przechowywać znacznie mniej danych — i oświadczył, że propozycje skalowania Ethereum badają obecnie podobne pomysły. Nazwa Utreexo pochodzi od modelu UTXO Bitcoina (unspent transaction output — niewydany wynik transakcji), w którym salda istnieją jako odrębne, możliwe do wydania wyniki, a nie jako zapisy na kontach. Zamiast przechowywać na dysku pełny zbiór UTXO, węzeł Utreexo przechowuje jedynie niewielki akumulator oparty na funkcjach skrótu, zorganizowany jako las drzew Merkle, a każda transakcja zawiera dowody pozwalające węzłowi zweryfikować, że dane wejścia są rzeczywiście niewydane.

Mówiąc wprost, Buterin chce, aby w Ethereum można było stosować różne metody zarządzania stanem węzłów, ponieważ zmniejsza to ilość danych, jakie węzły muszą przechowywać. Rozwiązanie problemu wzrostu stanu pozwoliłoby Ethereum skalować się bez zwiększania kosztów decentralizacji wraz ze skalowaniem — od tej równowagi zależy obecnie długoterminowa ścieżka skalowalności sieci. Równowaga ta kształtuje badania nad Ethereum od lat: wcześniejsze propozycje „czynszu za stan” („state rent”) odłożono na rzecz prac nad bezstanowością (statelessness), a mapa drogowa osobno zajmuje się kwestią przechowywania danych w ramach EIP-4444, który ogranicza, ile historycznych danych blokowych muszą przechowywać klienci wykonawczy.

Ethereum celuje w lżejsze przechowywanie danych

Proponowana zmiana ma znaczenie, ponieważ około 80% do 82% danych przechowywanych na Ethereum powstaje jako nowe trwałe zapisy — w porównaniu z 14% pochodzącymi z kont i 4% z kodu kontraktów. Każdy pełny węzeł będzie musiał przechowywać więcej informacji, aby nadążać za siecią. W miarę wzrostu sald tokenów i innych rodzajów zapisów podejście w stylu UTXO może stanowić alternatywny sposób przetwarzania płatności, niegenerujący dużych ilości trwałych zapisów.

Szacunki wskazują, że gdyby na Ethereum zastosowano podejście w stylu UTXO dla wybranych płatności, wymagania dotyczące pamięci węzłów spadłyby o blisko 99,8%. Przekładając to na prosty język: w miarę dokonywania transakcji aktywność transakcyjna na Ethereum mogłaby rosnąć bez proporcjonalnego wzrostu wymagań dotyczących przechowywania danych. Ponadto Ethereum mogłoby nadal utrzymywać obecną metodę przechowywania trwałych, złożonych danych dla aplikacji, których tego wymagają.

Taki lżejszy model przechowywania może być bardziej praktyczny, gdy uwzględni się, jak mała część informacji zapisanych na Ethereum jest regularnie wykorzystywana: mniej niż 4% zapisów kont i stanu jest dostępne w ciągu 30 dni. Zazwyczaj baza danych UTXO zajmuje około 11–11,5 GB, natomiast Utreexo ogranicza lokalnie przechowywane informacje do mniej niż 1 KB. Kompromisem są dodatkowe dane dowodowe podczas weryfikacji.

W przypadku Ethereum podobna równowaga mogłaby zapewniać łatwy dostęp do często używanych informacji, przenosząc jednocześnie uśpione zapisy w inne miejsce — łagodząc wymagania dotyczące pamięci węzłów bez usuwania informacji historycznych.

Podsumowanie

Ethereum bada obecnie lżejsze przechowywanie danych, aby skalować się przy zachowaniu decentralizacji, a Utreexo dowodzi, w jaki sposób sieć mogłaby zmniejszyć wymagania pamięciowe węzłów bez ograniczania funkcjonalności. Każda taka zmiana musiałaby przejść przez proces propozycji ulepszeń i hard forków Ethereum, co czyni ją raczej kierunkiem badawczym wartym obserwacji niż nadchodzącą niebawem zmianą protokołu.

Źródło: AMBCrypto