節點儲存需求增長之際,以太坊探索UTXO式模型
重點速覽
- •以太坊完整執行節點目前需要約0.9至1.3 TB的儲存空間,基準狀態成長每年可達約100 GB。
- •Vitalik Buterin表示,以太坊的擴容提案正在探索與比特幣Utreexo系統類似的構想。
- •Utreexo讓節點僅儲存小型累加器而非完整UTXO集合,同時由交易提供證明以驗證未花費輸出。
- •以太坊儲存的數據中約80%至82%由新的永久記錄組成,而帳戶與儲存記錄在30天內被存取的比例不到4%。
- •文章指出,任何邁向更輕量儲存的舉措,仍需經過以太坊的改進提案與硬分叉程序。

以太坊 [ $ETH ] 正在重新思考其擴容方式,因為網路數據量持續成長,使運行完整節點的負擔日益加重。隨著帳戶與智能合約不斷增加,完整執行節點目前需要約0.9至1.3 TB的儲存空間。同時,基準狀態成長每年可能接近100 GB,這意味著更高的吞吐量可能使節點運行變得越來越吃力。
這項挑戰解釋了為何以太坊的Vitalik Buterin將目光超越單純處理更多交易,轉而設法減少節點必須保留的數據。他在X上發文,肯定比特幣開發者打造的Utreexo——一種讓節點儲存遠少於以往的數據的系統——並表示以太坊的擴容提案目前正在探索類似構想。Utreexo的名稱源自比特幣的UTXO(未花費交易輸出)模型,在該模型中,餘額以離散的可花費輸出形式存在,而非帳戶條目。Utreexo節點不必在磁碟上保存完整的UTXO集合,只需持有一個極小的基於雜湊的累加器(以Merkle樹森林結構組成),同時每筆交易附帶證明,讓節點能驗證輸入確實未被花費。
簡單來說,Buterin希望以太坊允許多種節點狀態管理方式,因為如此可減少節點必須持有的數據量。解決狀態成長問題,將使以太坊能夠在擴容的同時不增加去中心化的成本——網路的長期可擴展性路徑如今正取決於這一平衡。這種平衡多年來一直影響著以太坊的研究方向:早期的「狀態租金」提案被擱置,轉而投入無狀態(statelessness)研究,而路線圖則另行透過EIP-4444處理儲存問題,該提案限制了執行客戶端必須保留的歷史區塊數據量。
以太坊瞄準更輕量的數據儲存
這項擬議變更之所以重要,是因為以太坊上約80%至82%的數據以新的永久記錄形式產生,相比之下,帳戶佔14%,合約代碼佔4%。每個完整節點都需要儲存更多資訊才能追蹤網路。隨著代幣餘額與其他類型記錄不斷增加,UTXO式做法可提供另一種處理支付的方式,且不會新增大量永久記錄。
據估計,如果以太坊針對特定支付採用UTXO式做法,節點的儲存需求將可降低近99.8%。簡言之,這意味著隨著交易的進行,以太坊的交易活動量可望增加,而儲存量不會隨之等比例成長。此外,以太坊仍可維持現行方式,為需要永久、複雜數據的應用程式進行儲存。
考量到以太坊儲存的資訊中實際經常使用的比例極低,這種更輕量的儲存模型或許更為實際:帳戶與儲存記錄在30天內被存取的比例均不到4%。一般而言,UTXO資料庫約佔用11至11.5 GB,而Utreexo可將本地儲存的資訊縮減至1 KB以下。其代價則是驗證時需要額外的證明數據。
對以太坊而言,類似的平衡做法可讓經常使用的資訊保持易於存取,同時將休眠記錄移往他處——在不刪除歷史資訊的情況下減輕節點儲存負擔。
結論
以太坊如今正在探索更輕量的儲存方式,以期在保持去中心化的同時實現擴容,而Utreexo正證明了該網路如何在不限制功能的情況下降低節點儲存需求。任何此類轉變都將經過以太坊的改進提案與硬分叉程序,因此這是一個值得關注的研究方向,而非即將落實的協議變更。
來源:AMBCrypto