Współzałożyciel Ethereum Vitalik Buterin twierdzi, że badania nad skalowaniem Ethereum mogą zapożyczyć pomysły z Utreexo Bitcoina — systemu, który zmniejsza potrzebę przechowywania pełnego stanu blockchaina. We wpisie z 16 sierpnia w serwisie X Buterin przypisał zasługi programistom Bitcoina za pionierskie powiązane koncepcje i opisał proponowane podejście Ethereum jako mieszankę stanu w stylu UTXO i stanu dynamicznego, dostosowaną do różnych rodzajów aktywności w sieci.

Za tą dyskusją stoją dwa nurty badawcze: natywne UTXO, które mogłyby przy prostej aktywności płatniczej zmniejszyć trwałe zużycie stanu Ethereum o około 99,8%, oraz rekurencyjne STARK-i, wymierzone w zapotrzebowanie na przepustowość. Natywne UTXO pozostają propozycją badawczą, a nie celem roadmapy.

Buterin wskazuje na Utreexo w kontekście skalowania Ethereum

Buterin stwierdził, że Ethereum powinno obsługiwać stan w stylu UTXO, stan dynamiczny oraz modele pośrednie. UTXO, czyli niewydane wyjścia transakcji (unspent transaction outputs), to model księgowy, za pomocą którego Bitcoin śledzi własność, podczas gdy Ethereum stosuje model oparty na kontach. W jego ocenie takie podejście mogłoby przeskalować większość aktywności Ethereum bez poświęcania decentralizacji, możliwości prowadzenia węzłów ani odporności na cenzurę.

Utreexo, system zaproponowany w 2019 roku przez programistę Bitcoina Thaddeusa Dryję, wykorzystuje kompaktowy akumulator kryptograficzny dla zestawu UTXO Bitcoina. Węzły mogą weryfikować wyjścia transakcji za pomocą dowodów zawarcia, zamiast przechowywać cały zestaw lokalnie.

Model ten adresuje presję związaną z przechowywaniem danych, jednak Ethereum mierzy się z szerszym problemem stanu. Jego system oparty na kontach przechowuje także salda smart kontraktów, kod i dane aplikacji, a pełne węzły muszą utrzymywać ten stan w dostępności, przez co rosnące wymagania pamięciowe są powracającym punktem krytycznym przy prowadzeniu węzła i niezależnej weryfikacji łańcucha. Pomysł natywnych UTXO dołącza więc do dłuższej linii badań nad Ethereum, mających na celu ograniczenie tego, co węzły muszą przechowywać, w tym wieloletnich prac nad statelessness i drzewami verkle, które mają pozwolić węzłom weryfikować bloki bez trzymania pełnego stanu.

Propozycja dla Ethereum dodaje natywne UTXO

Badacz Ethereum Toni Wahrstätter zaproponował natywne UTXO dla prostej aktywności płatniczej. Propozycja zachowałaby model kontowy Ethereum, dodając jednocześnie płatności w stylu UTXO dla transakcji wymagających niewielkiego stanu trwałego.

Zgodnie z propozycją natywne UTXO mogłyby zmniejszyć trwałe zużycie stanu o około 99,8%. Szacuje się w niej około 300 MB pamięci na miliard wpisów, wobec 100 GB do 150 GB w równoważnych modelach kontowych.

Propozycja pozostaje jednak projektem badawczym. Zależy od EIP-8141, które wprowadza programowalne ramy transakcji służące walidacji, płatnościom za gaz i wykonywaniu.

Rekurencyjne STARK-i wymierzone w przepustowość sieci

Buterin zaproponował również rekurencyjne STARK-i dla mempoola Ethereum, w którym transakcje oczekują na włączenie do bloków. Jego badania ze stycznia zakładają dowody o rozmiarze około 128 kB i wykorzystują rekurencyzną agregację do łączenia dowodów poprawności, co pozwala węzłom sprawdzać oczekującą aktywność bez ponownego wykonywania każdej transakcji osobno.

W odróżnieniu od propozycji UTXO model ten wymierzony jest w przepustowość, a nie w trwałe przechowywanie stanu. Przy ośmiu węzłach równorzędnym i 500-milisekundowych interwałach agregacji Buterin oszacował dodatkowe obciążenie przepustowości na około 2 MB na sekundę na węzeł.

Odpowiedź ze strony społeczności sugerowała, że połączenie rekurencyjnych STARK-ów z natywnymi UTXO mogłoby obsłużyć bardzo duże wolumeny transakcji. Pozostaje to jednak ekstrapolacją, a nie celem przepustowościowym Ethereum.

Roadmapa Ethereum przewiduje Hegotá na 2027 rok, po Glamsterdam pod koniec 2026 roku. Natywne UTXO nie są obecnie zaplanowane na Hegotá, podczas gdy Frame Transactions, czyli projekt programowalnych ramek transakcji wprowadzony przez EIP-8141, pozostają pod rozwagą. W przypadku pomysłu natywnych UTXO praktycznym sygnałem wartym obserwacji jest to, czy ta zależność przejdzie z fazy badań w stronę zaplanowanej aktualizacji.

Źródło: Crypto Front News