Một trong những thách thức mà Ethereum phải đối mặt là, theo mặc định, sự mở rộng và độ phức tạp của bất kỳ giao thức blockchain nào sẽ tăng lên theo thời gian. Điều này xảy ra ở hai khía cạnh:
Dữ liệu lịch sử: Tất cả các giao dịch và tài khoản được tạo ra vào bất kỳ thời điểm nào trong lịch sử đều cần được lưu trữ vĩnh viễn bởi tất cả các khách hàng và được tải xuống bởi bất kỳ khách hàng mới nào, nhằm hoàn toàn đồng bộ với mạng. Điều này sẽ dẫn đến tải trọng của khách hàng và thời gian đồng bộ ngày càng tăng theo thời gian, ngay cả khi dung lượng của chuỗi vẫn không thay đổi.
Chức năng của giao thức: Thêm chức năng mới dễ dàng hơn nhiều so với việc xóa chức năng cũ, dẫn đến độ phức tạp của mã tăng lên theo thời gian.
Để Ethereum có thể tồn tại lâu dài, chúng ta cần tạo ra sức ép mạnh mẽ lên hai xu hướng này, giảm độ phức tạp và sự mở rộng theo thời gian. Nhưng đồng thời, chúng ta cần giữ lại một trong những thuộc tính quan trọng làm cho blockchain trở nên vĩ đại: tính bền vững. Bạn có thể đặt một NFT, một bức thư tình trong dữ liệu cuộc gọi giao dịch, hoặc một hợp đồng thông minh trị giá 1 triệu đô la trên chuỗi, vào một cái hang trong mười năm, và khi ra ngoài, bạn sẽ thấy nó vẫn ở đó chờ bạn đọc và tương tác. Để DApp có thể hoàn toàn yên tâm phi tập trung và xóa khóa nâng cấp, họ cần phải chắc chắn rằng các phụ thuộc của họ sẽ không được nâng cấp theo cách phá hoại họ - đặc biệt là L1 bản thân nó.
Nếu chúng ta quyết tâm tìm ra sự cân bằng giữa hai nhu cầu này và tối đa hóa việc giảm thiểu hoặc đảo ngược sự cồng kềnh, phức tạp và suy thoái trong khi duy trì tính liên tục, thì điều đó hoàn toàn có thể. Sinh vật có thể làm điều này: trong khi hầu hết các sinh vật sẽ lão hóa theo thời gian, một số ít may mắn thì không. Ngay cả các hệ thống xã hội cũng có thể có tuổi thọ rất lâu dài. Trong một số trường hợp, Ethereum đã đạt được thành công: chứng minh công việc đã biến mất, mã lệnh SELFDESTRUCT hầu như đã biến mất, và các nút chuỗi tín hiệu đã lưu trữ dữ liệu cũ lên đến sáu tháng. Tìm ra con đường này cho Ethereum theo cách tổng quát hơn và tiến tới kết quả cuối cùng ổn định lâu dài là thách thức tối thượng cho khả năng mở rộng lâu dài, tính bền vững công nghệ thậm chí là an ninh của Ethereum.
The Purge: Mục tiêu chính.
Giảm yêu cầu lưu trữ của khách hàng bằng cách giảm hoặc loại bỏ nhu cầu lưu trữ vĩnh viễn tất cả các hồ sơ lịch sử hoặc thậm chí trạng thái cuối cùng của mỗi nút.
Giảm độ phức tạp của giao thức bằng cách loại bỏ các chức năng không cần thiết.
Mục lục bài viết:
Lịch sử hết hạn
Thời gian hết hạn trạng thái（状态到期）
Feature cleanup（特征清理）
Lịch sử hết hạn
Giải quyết vấn đề gì?
Tính đến thời điểm viết bài này, một nút Ethereum hoàn toàn đồng bộ cần khoảng 1,1 TB dung lượng đĩa để thực thi khách hàng, bên cạnh đó còn cần hàng trăm GB dung lượng đĩa cho khách hàng đồng thuận. Trong số đó, phần lớn là lịch sử: dữ liệu về các khối lịch sử, giao dịch và biên lai, phần lớn đã có nhiều năm tuổi. Điều này có nghĩa là ngay cả khi giới hạn Gas không tăng lên, kích thước của nút vẫn sẽ tiếp tục tăng hàng trăm GB mỗi năm.
Nó là gì, nó hoạt động như thế nào?
Một đặc điểm đơn giản hóa chính của vấn đề lưu trữ lịch sử là, vì mỗi khối được liên kết với khối trước đó thông qua các liên kết băm (và các cấu trúc khác), nên việc đạt được sự đồng thuận hiện tại là đủ để đạt được sự đồng thuận về lịch sử. Chỉ cần mạng lưới đạt được sự đồng thuận về khối mới nhất, bất kỳ khối, giao dịch hoặc trạng thái lịch sử nào (số dư tài khoản, số ngẫu nhiên, mã, lưu trữ) đều có thể được cung cấp bởi bất kỳ người tham gia đơn lẻ nào cùng với chứng minh Merkle, và chứng minh đó cho phép bất kỳ ai khác xác minh tính chính xác của nó. Sự đồng thuận là mô hình tin cậy N/2-of-N, trong khi lịch sử là mô hình tin cậy N-of-N.
Điều này cung cấp cho chúng ta nhiều lựa chọn về cách lưu trữ lịch sử. Một lựa chọn tự nhiên là mạng mà mỗi nút chỉ lưu trữ một phần nhỏ dữ liệu. Đây là cách mà mạng hạt giống hoạt động trong nhiều thập kỷ: mặc dù mạng lưu trữ và phân phối tổng cộng hàng triệu tệp, nhưng mỗi người tham gia chỉ lưu trữ và phân phối một vài tệp trong số đó. Có thể trái ngược với trực giác, phương pháp này thậm chí không nhất thiết phải làm giảm tính ổn định của dữ liệu. Nếu chúng ta có thể xây dựng một mạng với 100,000 nút, trong đó mỗi nút lưu trữ 10% lịch sử một cách ngẫu nhiên, thì mỗi dữ liệu sẽ được sao chép 10,000 lần - hoàn toàn giống với hệ số sao chép của mạng 10,000 nút, trong đó mỗi nút đều lưu trữ tất cả nội dung.
Hiện nay, Ethereum đã bắt đầu thoát khỏi mô hình lưu trữ vĩnh viễn tất cả lịch sử của tất cả các nút. Khối đồng thuận (tức là phần liên quan đến đồng thuận bằng chứng cổ phần) chỉ lưu trữ khoảng 6 tháng. Blob chỉ lưu trữ khoảng 18 ngày. EIP-4444 nhằm mục đích giới thiệu thời gian lưu trữ một năm cho các khối lịch sử và biên lai. Mục tiêu lâu dài là thiết lập một thời kỳ thống nhất (có thể khoảng 18 ngày), trong đó mỗi nút chịu trách nhiệm lưu trữ mọi thứ, sau đó thiết lập một mạng ngang hàng được tạo thành từ các nút Ethereum, lưu trữ dữ liệu cũ theo cách phân tán.
Mã xóa có thể được sử dụng để tăng cường độ bền, đồng thời giữ nguyên hệ số sao chép. Trên thực tế, Blob đã sử dụng mã xóa để hỗ trợ mẫu khả dụng của dữ liệu. Giải pháp đơn giản nhất có thể là tái sử dụng mã xóa này và đưa dữ liệu thực thi và khối đồng thuận vào blob.
Có mối liên hệ nào với các nghiên cứu hiện có?
EIP-4444；
Torrents và EIP-4444；
Cổng mạng;
Cổng mạng và EIP-4444;
Lưu trữ và truy xuất phân tán của đối tượng SSZ trong Portal;
Làm thế nào để tăng giới hạn gas (Paradigm).
Còn cần làm gì nữa, cần cân nhắc điều gì?
Công việc chính còn lại bao gồm xây dựng và tích hợp một giải pháp phân tán cụ thể để lưu trữ lịch sử ------ ít nhất là lịch sử thực thi, nhưng cuối cùng cũng bao gồm sự đồng thuận và blob. Giải pháp đơn giản nhất là (i) đơn giản là giới thiệu thư viện torrent hiện có, cũng như (ii) được gọi là giải pháp gốc của Ethereum Portal. Một khi chúng ta giới thiệu bất kỳ giải pháp nào trong số đó, chúng ta có thể mở EIP-4444. EIP-4444 bản thân nó không cần phân tách cứng, nhưng nó thực sự cần một phiên bản giao thức mạng mới. Do đó, việc kích hoạt nó cho tất cả các khách hàng cùng một lúc là có giá trị, nếu không sẽ có nguy cơ khách hàng gặp sự cố vì kết nối với các nút khác kỳ vọng tải xuống lịch sử đầy đủ nhưng thực tế không lấy được.
Sự cân nhắc chính liên quan đến cách chúng tôi nỗ lực cung cấp dữ liệu lịch sử "cổ đại". Giải pháp đơn giản nhất là ngừng lưu trữ lịch sử cổ đại vào ngày mai và dựa vào các nút lưu trữ hiện có và các nhà cung cấp tập trung khác nhau để sao chép. Điều này rất dễ dàng, nhưng nó làm suy yếu vị trí của Ethereum như một nơi lưu trữ hồ sơ vĩnh viễn. Cách tiếp cận khó khăn hơn nhưng an toàn hơn là trước tiên xây dựng và tích hợp mạng torrent để lưu trữ lịch sử theo cách phân tán. Ở đây, "chúng tôi đã nỗ lực bao nhiêu" có hai chiều:
Chúng ta làm thế nào để đảm bảo rằng tập hợp các nút lớn nhất thực sự lưu trữ tất cả dữ liệu?
Độ sâu mà chúng tôi tích hợp lưu trữ lịch sử vào giao thức là bao nhiêu?
Một phương pháp cực đoan cho (1) sẽ liên quan đến việc chứng minh việc giữ: thực tế yêu cầu mỗi trình xác thực chứng minh quyền lợi lưu trữ một tỷ lệ nhất định của lịch sử và thường xuyên kiểm tra chúng một cách mã hóa để đảm bảo rằng họ làm như vậy. Một phương pháp nhẹ nhàng hơn là thiết lập một tiêu chuẩn tự nguyện cho tỷ lệ phần trăm lịch sử được lưu trữ bởi mỗi khách hàng.
Đối với (2), việc thực hiện cơ bản chỉ liên quan đến công việc đã hoàn thành hôm nay: Portal đã lưu trữ các tệp ERA chứa toàn bộ lịch sử Ethereum. Việc thực hiện triệt để hơn sẽ liên quan đến việc thực sự kết nối nó với quá trình đồng bộ, như vậy, nếu ai đó muốn đồng bộ các nút lưu trữ lịch sử đầy đủ hoặc nút lưu trữ, ngay cả khi không có nút lưu trữ khác trực tuyến, họ cũng có thể thực hiện điều đó thông qua việc đồng bộ trực tiếp từ mạng portal.
Nó tương tác như thế nào với các phần khác của lộ trình?
Nếu chúng ta muốn việc chạy hoặc khởi động nút trở nên cực kỳ dễ dàng, thì việc giảm nhu cầu lưu trữ lịch sử có thể nói là quan trọng hơn cả tính không trạng thái: trong 1.1 TB mà nút cần, khoảng 300 GB là trạng thái, còn lại khoảng 800 GB đã trở thành lịch sử. Chỉ khi nào đạt được tính không trạng thái và EIP-4444, thì mới có thể thực hiện được tầm nhìn chạy nút Ethereum trên đồng hồ thông minh và chỉ cần vài phút để thiết lập.
Việc hạn chế lưu trữ lịch sử cũng làm cho các nút Ethereum mới hơn trở nên khả thi hơn, chỉ hỗ trợ phiên bản mới nhất của giao thức, điều này làm cho chúng trở nên đơn giản hơn. Ví dụ, bây giờ có thể xóa an toàn nhiều dòng mã, vì tất cả các khe lưu trữ trống được tạo ra trong cuộc tấn công DoS năm 2016 đã được xóa. Bây giờ khi việc chuyển sang chứng minh cổ phần đã trở thành lịch sử, khách hàng có thể an toàn xóa tất cả mã liên quan đến chứng minh công việc.
Thời hạn hết hiệu lực
Giải quyết vấn đề gì?
Ngay cả khi chúng ta loại bỏ nhu cầu lưu trữ lịch sử trên client, nhu cầu lưu trữ của client vẫn sẽ tiếp tục tăng trưởng, khoảng 50 GB mỗi năm, vì trạng thái tiếp tục phát triển: số dư tài khoản và số ngẫu nhiên, mã hợp đồng và lưu trữ hợp đồng. Người dùng có thể trả một khoản phí một lần, từ đó mang lại gánh nặng cho các khách hàng Ethereum hiện tại và tương lai.
Trạng thái khó "hết hạn" hơn lịch sử, vì EVM về cơ bản được thiết kế dựa trên giả thuyết này: một khi đối tượng trạng thái được tạo ra, nó sẽ luôn tồn tại và có thể được bất kỳ giao dịch nào đọc bất cứ lúc nào. Nếu chúng ta giới thiệu tính không trạng thái, có người cho rằng vấn đề này có thể không tồi tệ như vậy: chỉ các loại bộ xây dựng khối chuyên dụng cần thực sự lưu trữ trạng thái, trong khi tất cả các nút khác (thậm chí bao gồm cả việc tạo danh sách!) có thể hoạt động mà không cần trạng thái. Tuy nhiên, có một quan điểm cho rằng, chúng ta không muốn quá phụ thuộc vào tính không trạng thái, cuối cùng chúng ta có thể muốn làm cho trạng thái hết hạn để duy trì sự phi tập trung của Ethereum.
Nó là gì, nó hoạt động như thế nào
Hôm nay, khi bạn tạo một đối tượng trạng thái mới (có thể xảy ra theo một trong ba cách sau: (i) gửi ETH đến tài khoản mới, (ii) sử dụng mã để tạo tài khoản mới, (iii) thiết lập khe lưu trữ chưa được chạm đến trước đó), đối tượng trạng thái này sẽ mãi mãi ở trạng thái đó. Ngược lại, điều chúng tôi muốn là đối tượng tự động hết hạn theo thời gian. Thách thức chính là làm điều này theo cách đạt được ba mục tiêu:
Hiệu suất: Không cần tính toán bổ sung lớn để thực hiện quy trình đáo hạn.
Tính thân thiện với người dùng: Nếu ai đó vào hang trong năm năm và trở về, họ không nên mất quyền truy cập vào ETH, ERC20, NFT, CDP.
Tính thân thiện với nhà phát triển: Các nhà phát triển không cần phải chuyển sang một mô hình tư duy hoàn toàn không quen thuộc. Hơn nữa, các ứng dụng hiện tại đã cứng nhắc và không được cập nhật nên có thể tiếp tục hoạt động bình thường.
Không đạt được những mục tiêu này thì rất dễ để giải quyết vấn đề. Chẳng hạn, bạn có thể làm cho mỗi đối tượng trạng thái cũng lưu trữ một bộ đếm ngày hết hạn (có thể được gia hạn bằng cách đốt Ether, điều này có thể xảy ra tự động khi đọc hoặc ghi bất cứ lúc nào), và có một vòng lặp để duyệt qua trạng thái nhằm xóa các đối tượng trạng thái có ngày hết hạn. Tuy nhiên, điều này sẽ tạo ra thêm tính toán (thậm chí là yêu cầu lưu trữ), và chắc chắn sẽ không đáp ứng được yêu cầu về tính thân thiện với người dùng. Các nhà phát triển cũng rất khó để suy luận về các trường hợp biên liên quan đến giá trị lưu trữ đôi khi được đặt lại thành không. Nếu bạn thiết lập bộ đếm thời gian đến hạn trong phạm vi hợp đồng, điều này về mặt kỹ thuật sẽ khiến cuộc sống của nhà phát triển dễ dàng hơn, nhưng nó sẽ làm cho kinh tế trở nên khó khăn hơn: các nhà phát triển phải xem xét cách "chuyển giao" chi phí lưu trữ liên tục cho người dùng.
Những vấn đề này đều là những vấn đề mà cộng đồng phát triển cốt lõi của Ethereum đã cố gắng giải quyết trong nhiều năm, bao gồm các đề xuất như "giá thuê blockchain" và "tái sinh". Cuối cùng, chúng tôi đã kết hợp những phần tốt nhất của các đề xuất và tập trung vào hai loại "giải pháp đã biết là không tệ nhất":
Giải pháp trạng thái hết hạn một phần
Đề xuất thời hạn trạng thái dựa trên chu kỳ địa chỉ.
Thời gian hết hạn trạng thái một phần
Một số đề xuất trạng thái hết hạn đều tuân theo cùng một nguyên tắc. Chúng tôi chia trạng thái thành các khối. Mọi người đều lưu trữ "bản đồ hàng đầu" vĩnh viễn, trong đó các khối là trống.
Trang này có thể chứa nội dung của bên thứ ba, được cung cấp chỉ nhằm mục đích thông tin (không phải là tuyên bố/bảo đảm) và không được coi là sự chứng thực cho quan điểm của Gate hoặc là lời khuyên về tài chính hoặc chuyên môn. Xem Tuyên bố từ chối trách nhiệm để biết chi tiết.
Ethereum The Purge: Giảm độ phức tạp, Tăng cường tính bền vững và an ninh
Tương lai có thể của Ethereum: The Purge
Một trong những thách thức mà Ethereum phải đối mặt là, theo mặc định, sự mở rộng và độ phức tạp của bất kỳ giao thức blockchain nào sẽ tăng lên theo thời gian. Điều này xảy ra ở hai khía cạnh:
Dữ liệu lịch sử: Tất cả các giao dịch và tài khoản được tạo ra vào bất kỳ thời điểm nào trong lịch sử đều cần được lưu trữ vĩnh viễn bởi tất cả các khách hàng và được tải xuống bởi bất kỳ khách hàng mới nào, nhằm hoàn toàn đồng bộ với mạng. Điều này sẽ dẫn đến tải trọng của khách hàng và thời gian đồng bộ ngày càng tăng theo thời gian, ngay cả khi dung lượng của chuỗi vẫn không thay đổi.
Chức năng của giao thức: Thêm chức năng mới dễ dàng hơn nhiều so với việc xóa chức năng cũ, dẫn đến độ phức tạp của mã tăng lên theo thời gian.
Để Ethereum có thể tồn tại lâu dài, chúng ta cần tạo ra sức ép mạnh mẽ lên hai xu hướng này, giảm độ phức tạp và sự mở rộng theo thời gian. Nhưng đồng thời, chúng ta cần giữ lại một trong những thuộc tính quan trọng làm cho blockchain trở nên vĩ đại: tính bền vững. Bạn có thể đặt một NFT, một bức thư tình trong dữ liệu cuộc gọi giao dịch, hoặc một hợp đồng thông minh trị giá 1 triệu đô la trên chuỗi, vào một cái hang trong mười năm, và khi ra ngoài, bạn sẽ thấy nó vẫn ở đó chờ bạn đọc và tương tác. Để DApp có thể hoàn toàn yên tâm phi tập trung và xóa khóa nâng cấp, họ cần phải chắc chắn rằng các phụ thuộc của họ sẽ không được nâng cấp theo cách phá hoại họ - đặc biệt là L1 bản thân nó.
Nếu chúng ta quyết tâm tìm ra sự cân bằng giữa hai nhu cầu này và tối đa hóa việc giảm thiểu hoặc đảo ngược sự cồng kềnh, phức tạp và suy thoái trong khi duy trì tính liên tục, thì điều đó hoàn toàn có thể. Sinh vật có thể làm điều này: trong khi hầu hết các sinh vật sẽ lão hóa theo thời gian, một số ít may mắn thì không. Ngay cả các hệ thống xã hội cũng có thể có tuổi thọ rất lâu dài. Trong một số trường hợp, Ethereum đã đạt được thành công: chứng minh công việc đã biến mất, mã lệnh SELFDESTRUCT hầu như đã biến mất, và các nút chuỗi tín hiệu đã lưu trữ dữ liệu cũ lên đến sáu tháng. Tìm ra con đường này cho Ethereum theo cách tổng quát hơn và tiến tới kết quả cuối cùng ổn định lâu dài là thách thức tối thượng cho khả năng mở rộng lâu dài, tính bền vững công nghệ thậm chí là an ninh của Ethereum.
The Purge: Mục tiêu chính.
Giảm yêu cầu lưu trữ của khách hàng bằng cách giảm hoặc loại bỏ nhu cầu lưu trữ vĩnh viễn tất cả các hồ sơ lịch sử hoặc thậm chí trạng thái cuối cùng của mỗi nút.
Giảm độ phức tạp của giao thức bằng cách loại bỏ các chức năng không cần thiết.
Mục lục bài viết:
Lịch sử hết hạn
Thời gian hết hạn trạng thái（状态到期）
Feature cleanup（特征清理）
Lịch sử hết hạn
Giải quyết vấn đề gì?
Tính đến thời điểm viết bài này, một nút Ethereum hoàn toàn đồng bộ cần khoảng 1,1 TB dung lượng đĩa để thực thi khách hàng, bên cạnh đó còn cần hàng trăm GB dung lượng đĩa cho khách hàng đồng thuận. Trong số đó, phần lớn là lịch sử: dữ liệu về các khối lịch sử, giao dịch và biên lai, phần lớn đã có nhiều năm tuổi. Điều này có nghĩa là ngay cả khi giới hạn Gas không tăng lên, kích thước của nút vẫn sẽ tiếp tục tăng hàng trăm GB mỗi năm.
Nó là gì, nó hoạt động như thế nào?
Một đặc điểm đơn giản hóa chính của vấn đề lưu trữ lịch sử là, vì mỗi khối được liên kết với khối trước đó thông qua các liên kết băm (và các cấu trúc khác), nên việc đạt được sự đồng thuận hiện tại là đủ để đạt được sự đồng thuận về lịch sử. Chỉ cần mạng lưới đạt được sự đồng thuận về khối mới nhất, bất kỳ khối, giao dịch hoặc trạng thái lịch sử nào (số dư tài khoản, số ngẫu nhiên, mã, lưu trữ) đều có thể được cung cấp bởi bất kỳ người tham gia đơn lẻ nào cùng với chứng minh Merkle, và chứng minh đó cho phép bất kỳ ai khác xác minh tính chính xác của nó. Sự đồng thuận là mô hình tin cậy N/2-of-N, trong khi lịch sử là mô hình tin cậy N-of-N.
Điều này cung cấp cho chúng ta nhiều lựa chọn về cách lưu trữ lịch sử. Một lựa chọn tự nhiên là mạng mà mỗi nút chỉ lưu trữ một phần nhỏ dữ liệu. Đây là cách mà mạng hạt giống hoạt động trong nhiều thập kỷ: mặc dù mạng lưu trữ và phân phối tổng cộng hàng triệu tệp, nhưng mỗi người tham gia chỉ lưu trữ và phân phối một vài tệp trong số đó. Có thể trái ngược với trực giác, phương pháp này thậm chí không nhất thiết phải làm giảm tính ổn định của dữ liệu. Nếu chúng ta có thể xây dựng một mạng với 100,000 nút, trong đó mỗi nút lưu trữ 10% lịch sử một cách ngẫu nhiên, thì mỗi dữ liệu sẽ được sao chép 10,000 lần - hoàn toàn giống với hệ số sao chép của mạng 10,000 nút, trong đó mỗi nút đều lưu trữ tất cả nội dung.
Hiện nay, Ethereum đã bắt đầu thoát khỏi mô hình lưu trữ vĩnh viễn tất cả lịch sử của tất cả các nút. Khối đồng thuận (tức là phần liên quan đến đồng thuận bằng chứng cổ phần) chỉ lưu trữ khoảng 6 tháng. Blob chỉ lưu trữ khoảng 18 ngày. EIP-4444 nhằm mục đích giới thiệu thời gian lưu trữ một năm cho các khối lịch sử và biên lai. Mục tiêu lâu dài là thiết lập một thời kỳ thống nhất (có thể khoảng 18 ngày), trong đó mỗi nút chịu trách nhiệm lưu trữ mọi thứ, sau đó thiết lập một mạng ngang hàng được tạo thành từ các nút Ethereum, lưu trữ dữ liệu cũ theo cách phân tán.
Mã xóa có thể được sử dụng để tăng cường độ bền, đồng thời giữ nguyên hệ số sao chép. Trên thực tế, Blob đã sử dụng mã xóa để hỗ trợ mẫu khả dụng của dữ liệu. Giải pháp đơn giản nhất có thể là tái sử dụng mã xóa này và đưa dữ liệu thực thi và khối đồng thuận vào blob.
Có mối liên hệ nào với các nghiên cứu hiện có?
EIP-4444；
Torrents và EIP-4444；
Cổng mạng;
Cổng mạng và EIP-4444;
Lưu trữ và truy xuất phân tán của đối tượng SSZ trong Portal;
Làm thế nào để tăng giới hạn gas (Paradigm).
Còn cần làm gì nữa, cần cân nhắc điều gì?
Công việc chính còn lại bao gồm xây dựng và tích hợp một giải pháp phân tán cụ thể để lưu trữ lịch sử ------ ít nhất là lịch sử thực thi, nhưng cuối cùng cũng bao gồm sự đồng thuận và blob. Giải pháp đơn giản nhất là (i) đơn giản là giới thiệu thư viện torrent hiện có, cũng như (ii) được gọi là giải pháp gốc của Ethereum Portal. Một khi chúng ta giới thiệu bất kỳ giải pháp nào trong số đó, chúng ta có thể mở EIP-4444. EIP-4444 bản thân nó không cần phân tách cứng, nhưng nó thực sự cần một phiên bản giao thức mạng mới. Do đó, việc kích hoạt nó cho tất cả các khách hàng cùng một lúc là có giá trị, nếu không sẽ có nguy cơ khách hàng gặp sự cố vì kết nối với các nút khác kỳ vọng tải xuống lịch sử đầy đủ nhưng thực tế không lấy được.
Sự cân nhắc chính liên quan đến cách chúng tôi nỗ lực cung cấp dữ liệu lịch sử "cổ đại". Giải pháp đơn giản nhất là ngừng lưu trữ lịch sử cổ đại vào ngày mai và dựa vào các nút lưu trữ hiện có và các nhà cung cấp tập trung khác nhau để sao chép. Điều này rất dễ dàng, nhưng nó làm suy yếu vị trí của Ethereum như một nơi lưu trữ hồ sơ vĩnh viễn. Cách tiếp cận khó khăn hơn nhưng an toàn hơn là trước tiên xây dựng và tích hợp mạng torrent để lưu trữ lịch sử theo cách phân tán. Ở đây, "chúng tôi đã nỗ lực bao nhiêu" có hai chiều:
Chúng ta làm thế nào để đảm bảo rằng tập hợp các nút lớn nhất thực sự lưu trữ tất cả dữ liệu?
Độ sâu mà chúng tôi tích hợp lưu trữ lịch sử vào giao thức là bao nhiêu?
Một phương pháp cực đoan cho (1) sẽ liên quan đến việc chứng minh việc giữ: thực tế yêu cầu mỗi trình xác thực chứng minh quyền lợi lưu trữ một tỷ lệ nhất định của lịch sử và thường xuyên kiểm tra chúng một cách mã hóa để đảm bảo rằng họ làm như vậy. Một phương pháp nhẹ nhàng hơn là thiết lập một tiêu chuẩn tự nguyện cho tỷ lệ phần trăm lịch sử được lưu trữ bởi mỗi khách hàng.
Đối với (2), việc thực hiện cơ bản chỉ liên quan đến công việc đã hoàn thành hôm nay: Portal đã lưu trữ các tệp ERA chứa toàn bộ lịch sử Ethereum. Việc thực hiện triệt để hơn sẽ liên quan đến việc thực sự kết nối nó với quá trình đồng bộ, như vậy, nếu ai đó muốn đồng bộ các nút lưu trữ lịch sử đầy đủ hoặc nút lưu trữ, ngay cả khi không có nút lưu trữ khác trực tuyến, họ cũng có thể thực hiện điều đó thông qua việc đồng bộ trực tiếp từ mạng portal.
Nó tương tác như thế nào với các phần khác của lộ trình?
Nếu chúng ta muốn việc chạy hoặc khởi động nút trở nên cực kỳ dễ dàng, thì việc giảm nhu cầu lưu trữ lịch sử có thể nói là quan trọng hơn cả tính không trạng thái: trong 1.1 TB mà nút cần, khoảng 300 GB là trạng thái, còn lại khoảng 800 GB đã trở thành lịch sử. Chỉ khi nào đạt được tính không trạng thái và EIP-4444, thì mới có thể thực hiện được tầm nhìn chạy nút Ethereum trên đồng hồ thông minh và chỉ cần vài phút để thiết lập.
Việc hạn chế lưu trữ lịch sử cũng làm cho các nút Ethereum mới hơn trở nên khả thi hơn, chỉ hỗ trợ phiên bản mới nhất của giao thức, điều này làm cho chúng trở nên đơn giản hơn. Ví dụ, bây giờ có thể xóa an toàn nhiều dòng mã, vì tất cả các khe lưu trữ trống được tạo ra trong cuộc tấn công DoS năm 2016 đã được xóa. Bây giờ khi việc chuyển sang chứng minh cổ phần đã trở thành lịch sử, khách hàng có thể an toàn xóa tất cả mã liên quan đến chứng minh công việc.
Thời hạn hết hiệu lực
Giải quyết vấn đề gì?
Ngay cả khi chúng ta loại bỏ nhu cầu lưu trữ lịch sử trên client, nhu cầu lưu trữ của client vẫn sẽ tiếp tục tăng trưởng, khoảng 50 GB mỗi năm, vì trạng thái tiếp tục phát triển: số dư tài khoản và số ngẫu nhiên, mã hợp đồng và lưu trữ hợp đồng. Người dùng có thể trả một khoản phí một lần, từ đó mang lại gánh nặng cho các khách hàng Ethereum hiện tại và tương lai.
Trạng thái khó "hết hạn" hơn lịch sử, vì EVM về cơ bản được thiết kế dựa trên giả thuyết này: một khi đối tượng trạng thái được tạo ra, nó sẽ luôn tồn tại và có thể được bất kỳ giao dịch nào đọc bất cứ lúc nào. Nếu chúng ta giới thiệu tính không trạng thái, có người cho rằng vấn đề này có thể không tồi tệ như vậy: chỉ các loại bộ xây dựng khối chuyên dụng cần thực sự lưu trữ trạng thái, trong khi tất cả các nút khác (thậm chí bao gồm cả việc tạo danh sách!) có thể hoạt động mà không cần trạng thái. Tuy nhiên, có một quan điểm cho rằng, chúng ta không muốn quá phụ thuộc vào tính không trạng thái, cuối cùng chúng ta có thể muốn làm cho trạng thái hết hạn để duy trì sự phi tập trung của Ethereum.
Nó là gì, nó hoạt động như thế nào
Hôm nay, khi bạn tạo một đối tượng trạng thái mới (có thể xảy ra theo một trong ba cách sau: (i) gửi ETH đến tài khoản mới, (ii) sử dụng mã để tạo tài khoản mới, (iii) thiết lập khe lưu trữ chưa được chạm đến trước đó), đối tượng trạng thái này sẽ mãi mãi ở trạng thái đó. Ngược lại, điều chúng tôi muốn là đối tượng tự động hết hạn theo thời gian. Thách thức chính là làm điều này theo cách đạt được ba mục tiêu:
Hiệu suất: Không cần tính toán bổ sung lớn để thực hiện quy trình đáo hạn.
Tính thân thiện với người dùng: Nếu ai đó vào hang trong năm năm và trở về, họ không nên mất quyền truy cập vào ETH, ERC20, NFT, CDP.
Tính thân thiện với nhà phát triển: Các nhà phát triển không cần phải chuyển sang một mô hình tư duy hoàn toàn không quen thuộc. Hơn nữa, các ứng dụng hiện tại đã cứng nhắc và không được cập nhật nên có thể tiếp tục hoạt động bình thường.
Không đạt được những mục tiêu này thì rất dễ để giải quyết vấn đề. Chẳng hạn, bạn có thể làm cho mỗi đối tượng trạng thái cũng lưu trữ một bộ đếm ngày hết hạn (có thể được gia hạn bằng cách đốt Ether, điều này có thể xảy ra tự động khi đọc hoặc ghi bất cứ lúc nào), và có một vòng lặp để duyệt qua trạng thái nhằm xóa các đối tượng trạng thái có ngày hết hạn. Tuy nhiên, điều này sẽ tạo ra thêm tính toán (thậm chí là yêu cầu lưu trữ), và chắc chắn sẽ không đáp ứng được yêu cầu về tính thân thiện với người dùng. Các nhà phát triển cũng rất khó để suy luận về các trường hợp biên liên quan đến giá trị lưu trữ đôi khi được đặt lại thành không. Nếu bạn thiết lập bộ đếm thời gian đến hạn trong phạm vi hợp đồng, điều này về mặt kỹ thuật sẽ khiến cuộc sống của nhà phát triển dễ dàng hơn, nhưng nó sẽ làm cho kinh tế trở nên khó khăn hơn: các nhà phát triển phải xem xét cách "chuyển giao" chi phí lưu trữ liên tục cho người dùng.
Những vấn đề này đều là những vấn đề mà cộng đồng phát triển cốt lõi của Ethereum đã cố gắng giải quyết trong nhiều năm, bao gồm các đề xuất như "giá thuê blockchain" và "tái sinh". Cuối cùng, chúng tôi đã kết hợp những phần tốt nhất của các đề xuất và tập trung vào hai loại "giải pháp đã biết là không tệ nhất":
Thời gian hết hạn trạng thái một phần
Một số đề xuất trạng thái hết hạn đều tuân theo cùng một nguyên tắc. Chúng tôi chia trạng thái thành các khối. Mọi người đều lưu trữ "bản đồ hàng đầu" vĩnh viễn, trong đó các khối là trống.