編集者: GaryMa Wu Shuo ブロックチェーン
Vitalik 氏は、最近の韓国ブロックチェーン ウィーク、シンガポールでの講演、さらにはイーサリアム エグゼクティブ コア開発者カンファレンス (ACDE) で共同で「状態」というトピックについて言及しました。 、履歴データの有効期限 (HistoryExpiry、EIP-4444)、Verkle ツリー、さらにはアドレス空間の拡張/圧縮 (Address Space Expand\Compression) などです。もちろん、これは実際には新しいロードマップ調整計画ではなく、昨年11月にVitalikによってリリースされたイーサリアムの最新ロードマップでは、これらは主にTheVergeとThePurgeの主要ルートに属しています。
!【ヴィタリク氏が最近の講演で頻繁に言及した「無国籍」とは何なのか？ ](https://img-cdn.gateio.im/resize-social/moments-69a80767fe-ff03b9bf92-dd1a6f-6d2ef1)
この記事では、これら 2 つの主要なルートといくつかの新しい思考課題を組み合わせて、Vitalik の状態解決ルートをレビューします。
＃＃＃ 州
イーサリアムの状態とは、すべての外部所有アカウント (EOA)、その残高、スマート コントラクトの展開、および関連するストレージを含む包括的な台帳を指します。この状態は静的なものではなく、新しいユーザーが追加され、新しいスマート コントラクトが展開されると、拡大し続けます。
現在、ブロックを適切に検証し、正しい状態遷移を保証するために、フル ノードはこの増え続けるデータ セットを保存し、検証プロセスを本質的にステートフルにする必要があります。このストレージ要件の増大により、フルノードを実行するためのハードウェア要件が増加し、バリデータの集中化が進むことになります。
etherscan.io/data によると、現在高速同期フル ノードを実行するには少なくとも 1200 Gb が必要です (例として Geth クライアントを取り上げます)。これは、状態プルーニングが実行され、以前の状態データが削除され、最新の状態のみが保持された後です。 . 前提。アーカイブ ノードの場合、つまり、フル ノードが各ブロックの状態を含むすべての履歴状態を保持する場合、必要な容量は約 15,400 Gb になり、将来的にも増加し続けます。コミュニティではよく「状態爆発」と呼ばれています。
!【ヴィタリク氏が最近の講演で頻繁に言及した「無国籍」とは何なのか？ ](https://img-cdn.gateio.im/resize-social/moments-69a80767fe-eaadd711e3-dd1a6f-6d2ef1)
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これはVitalik氏がKorean Blockchain Weekで強調したことだ。ノードの集中化はイーサリアムネットワークが直面する最大の問題の1つであり、ノードをより安価で実行しやすくすることで解決されるべきである。
この一連の課題に対処するために、イーサリアムコミュニティは、冒頭で例示したさまざまなソリューションコンセプトを改善、最適化する方法を見つけるために懸命に取り組んできました。
無国籍
ステートレスの中心的な概念は、状態データを外部化し、各ノードが完全な状態を保存する必要をなくすことです。このモードでは、ノードはブロック ヘッダーと関連するトランザクション情報を維持し、状態証明 (State Proof) を通じて状態を検証および再構築するだけで済みます。
ステートレス性の主な役割と重要性は、イーサリアムの分散型の性質を維持しながら、ノードのストレージの負担を軽減し、ネットワークのスケーラビリティを向上させ、より多くのノードが検証に簡単に参加できるようにすることです。
バークルの木
現在、イーサリアムはマークル-パトリシア ツリーに依存して状態データをハッシュし、圧縮しています。ただし、このようなツリー構造におけるマークル証明のサイズは大きくなりすぎる可能性があり、ステートレス モデルで必要な証人には適さなくなります。
この問題を解決するために、イーサリアムはより効率的なデータ構造である Verkle ツリーへの移行を計画しています。マークル-パトリシア ツリーとバークル ツリーはどちらも重要な機能を共有しています。それは、証人、つまりステート ルート内の特定の情報の存在と公開の可用性を誰でも簡単に確認できる暗号証明を生成することです。
Verkle ツリーの利点は、より効率的に小さいプルーフ サイズを生成できることです。
履歴データの有効期限が切れました (HistoryExpiry、EIP-4444)
EIP-4444 は、履歴データの有効期限を実装することを目的としています。これは、ノードがピアツーピア ネットワーク上で 1 年以上古い履歴ブロックのホストを停止することを要求するアップグレードです。履歴データを削除すると、ノード オペレーターのディスク容量要件が大幅に軽減されます。同時に、履歴ブロックのさまざまなバージョンにコードを適合させる必要がなくなるため、クライアント ソフトウェアも簡素化されます。さらに、EIP-4444 と PDS (プロトダンクシャーディング) の組み合わせにより、定期的なデータ プルーニングが保証されます。EIP-4444 は年に 1 回、PDS はデータ ブロックを月に 1 回プルーニングします。これはノードのデータ ストレージのニーズを軽減するのに役立ちますが、履歴データの保存と回復に関する懸念も生じます。
状態の有効期限 (StateExpiry)
ステートレス性により、ブロックを検証するときにバリデーターが完全な状態を維持する必要がなくなります。しかし、状態が消えるわけではなく、その継続的な成長がウェブにとっての長期的な課題であり続けます。
この根本的な問題を解決するために、コミュニティは State Expiry ソリューションを提案しました。
状態の有効期限が切れると、たとえば 1 年間変更されないままの状態の部分が自動的に削除され、それらが別のツリー構造に移動され、メインのイーサリアム プロトコルから削除されます。
状態の有効期限は Verkle ツリーに移行した後にのみ可能になることに注意してください。さらに、Vitalik氏はKorean Blockchain Week KBW2023で次のように述べました：無国籍とPBSがある場合、状態の有効期限の優先順位は低くなる可能性があります。
なぜなら、それまでに提案者とビルダーの分離 (PBS) が実装されていれば、ステートレス状態では、ブロック ビルダーはブロックを作成するためにステートにアクセスする必要がありますが、その時点でブロック ビルダーはすでに期待されているためです。状態の成長を処理します。この領域ではある程度の集中化が可能であるため、ビルダーのノードのパフォーマンスは自然にニーズを満たすことができます。
プロトコルレベルの PBS はまだイーサリアムのメインネットワークに含まれていませんが、現在の Mev-Boost PBS の市場分布を把握することで、メインネットワークの将来の動向を大まかに把握することができます。
!【ヴィタリク氏が最近の講演で頻繁に言及した「無国籍」とは何なのか？ ](https://img-cdn.gateio.im/resize-social/moments-69a80767fe-fbcf848603-dd1a6f-6d2ef1)
さらに、State Expiry の実装にはイーサリアムのアドレス形式の変更が含まれており、現在、アドレス空間の拡張とアドレス空間の圧縮の 2 つの解決策があります。前者はアドレス長を 32 バイト (現在のアドレス形式は 20 バイト) に増加しますが、下位互換性のために複雑なロジックが必要であり、既存のコントラクトも更新する必要があります。後者は 20 バイト形式を保持しますが、前の 6 バイトが変更されます。プレフィックスとアドレス サイクルを識別するために使用されます。これにより互換性の問題は大幅に軽減されますが、別の問題も発生します。アドレスの長さはわずか 14 バイトであり、衝突に耐えることができなくなり、一部のアドレスが発生します。生じたセキュリティ問題は、コミュニティが現在直面している大きな課題でもあります。
ここで、上記の技術的ソリューションの実装の難しさと優先順位に基づいて、前後の優先順位を大まかに排除できます (2\3\4 が等しい場合もあります)。
2.PBS
ステートレス
履歴データの有効期限が切れた (EIP-4444)
イーサリアムアドレス形式の変更（圧縮・伸長）
ステータスの有効期限
要約すると、ノード操作のしきい値を下げることができ、ノードの分散化と潜在的な状態爆発の問題を維持し、状態の増大を低減してネットワーク通信負荷を最適化することができます。
もちろん、道のりはまだ長いです。
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ヴィタリク氏が最近の演説で頻繁に言及した「無国籍」とは何だろうか？
編集者: GaryMa Wu Shuo ブロックチェーン
Vitalik 氏は、最近の韓国ブロックチェーン ウィーク、シンガポールでの講演、さらにはイーサリアム エグゼクティブ コア開発者カンファレンス (ACDE) で共同で「状態」というトピックについて言及しました。 、履歴データの有効期限 (HistoryExpiry、EIP-4444)、Verkle ツリー、さらにはアドレス空間の拡張/圧縮 (Address Space Expand\Compression) などです。もちろん、これは実際には新しいロードマップ調整計画ではなく、昨年11月にVitalikによってリリースされたイーサリアムの最新ロードマップでは、これらは主にTheVergeとThePurgeの主要ルートに属しています。
!【ヴィタリク氏が最近の講演で頻繁に言及した「無国籍」とは何なのか？ ](https://img-cdn.gateio.im/resize-social/moments-69a80767fe-ff03b9bf92-dd1a6f-6d2ef1)
この記事では、これら 2 つの主要なルートといくつかの新しい思考課題を組み合わせて、Vitalik の状態解決ルートをレビューします。
＃＃＃ 州
イーサリアムの状態とは、すべての外部所有アカウント (EOA)、その残高、スマート コントラクトの展開、および関連するストレージを含む包括的な台帳を指します。この状態は静的なものではなく、新しいユーザーが追加され、新しいスマート コントラクトが展開されると、拡大し続けます。
現在、ブロックを適切に検証し、正しい状態遷移を保証するために、フル ノードはこの増え続けるデータ セットを保存し、検証プロセスを本質的にステートフルにする必要があります。このストレージ要件の増大により、フルノードを実行するためのハードウェア要件が増加し、バリデータの集中化が進むことになります。
etherscan.io/data によると、現在高速同期フル ノードを実行するには少なくとも 1200 Gb が必要です (例として Geth クライアントを取り上げます)。これは、状態プルーニングが実行され、以前の状態データが削除され、最新の状態のみが保持された後です。 . 前提。アーカイブ ノードの場合、つまり、フル ノードが各ブロックの状態を含むすべての履歴状態を保持する場合、必要な容量は約 15,400 Gb になり、将来的にも増加し続けます。コミュニティではよく「状態爆発」と呼ばれています。
!【ヴィタリク氏が最近の講演で頻繁に言及した「無国籍」とは何なのか？ ](https://img-cdn.gateio.im/resize-social/moments-69a80767fe-eaadd711e3-dd1a6f-6d2ef1)
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これはVitalik氏がKorean Blockchain Weekで強調したことだ。ノードの集中化はイーサリアムネットワークが直面する最大の問題の1つであり、ノードをより安価で実行しやすくすることで解決されるべきである。
この一連の課題に対処するために、イーサリアムコミュニティは、冒頭で例示したさまざまなソリューションコンセプトを改善、最適化する方法を見つけるために懸命に取り組んできました。
ステータスの解決策
無国籍
ステートレスの中心的な概念は、状態データを外部化し、各ノードが完全な状態を保存する必要をなくすことです。このモードでは、ノードはブロック ヘッダーと関連するトランザクション情報を維持し、状態証明 (State Proof) を通じて状態を検証および再構築するだけで済みます。
ステートレス性の主な役割と重要性は、イーサリアムの分散型の性質を維持しながら、ノードのストレージの負担を軽減し、ネットワークのスケーラビリティを向上させ、より多くのノードが検証に簡単に参加できるようにすることです。
バークルの木
現在、イーサリアムはマークル-パトリシア ツリーに依存して状態データをハッシュし、圧縮しています。ただし、このようなツリー構造におけるマークル証明のサイズは大きくなりすぎる可能性があり、ステートレス モデルで必要な証人には適さなくなります。
この問題を解決するために、イーサリアムはより効率的なデータ構造である Verkle ツリーへの移行を計画しています。マークル-パトリシア ツリーとバークル ツリーはどちらも重要な機能を共有しています。それは、証人、つまりステート ルート内の特定の情報の存在と公開の可用性を誰でも簡単に確認できる暗号証明を生成することです。
Verkle ツリーの利点は、より効率的に小さいプルーフ サイズを生成できることです。
履歴データの有効期限が切れました (HistoryExpiry、EIP-4444)
EIP-4444 は、履歴データの有効期限を実装することを目的としています。これは、ノードがピアツーピア ネットワーク上で 1 年以上古い履歴ブロックのホストを停止することを要求するアップグレードです。履歴データを削除すると、ノード オペレーターのディスク容量要件が大幅に軽減されます。同時に、履歴ブロックのさまざまなバージョンにコードを適合させる必要がなくなるため、クライアント ソフトウェアも簡素化されます。さらに、EIP-4444 と PDS (プロトダンクシャーディング) の組み合わせにより、定期的なデータ プルーニングが保証されます。EIP-4444 は年に 1 回、PDS はデータ ブロックを月に 1 回プルーニングします。これはノードのデータ ストレージのニーズを軽減するのに役立ちますが、履歴データの保存と回復に関する懸念も生じます。
状態の有効期限 (StateExpiry)
ステートレス性により、ブロックを検証するときにバリデーターが完全な状態を維持する必要がなくなります。しかし、状態が消えるわけではなく、その継続的な成長がウェブにとっての長期的な課題であり続けます。
この根本的な問題を解決するために、コミュニティは State Expiry ソリューションを提案しました。
状態の有効期限が切れると、たとえば 1 年間変更されないままの状態の部分が自動的に削除され、それらが別のツリー構造に移動され、メインのイーサリアム プロトコルから削除されます。
状態の有効期限は Verkle ツリーに移行した後にのみ可能になることに注意してください。さらに、Vitalik氏はKorean Blockchain Week KBW2023で次のように述べました：無国籍とPBSがある場合、状態の有効期限の優先順位は低くなる可能性があります。
なぜなら、それまでに提案者とビルダーの分離 (PBS) が実装されていれば、ステートレス状態では、ブロック ビルダーはブロックを作成するためにステートにアクセスする必要がありますが、その時点でブロック ビルダーはすでに期待されているためです。状態の成長を処理します。この領域ではある程度の集中化が可能であるため、ビルダーのノードのパフォーマンスは自然にニーズを満たすことができます。
プロトコルレベルの PBS はまだイーサリアムのメインネットワークに含まれていませんが、現在の Mev-Boost PBS の市場分布を把握することで、メインネットワークの将来の動向を大まかに把握することができます。
!【ヴィタリク氏が最近の講演で頻繁に言及した「無国籍」とは何なのか？ ](https://img-cdn.gateio.im/resize-social/moments-69a80767fe-fbcf848603-dd1a6f-6d2ef1)
さらに、State Expiry の実装にはイーサリアムのアドレス形式の変更が含まれており、現在、アドレス空間の拡張とアドレス空間の圧縮の 2 つの解決策があります。前者はアドレス長を 32 バイト (現在のアドレス形式は 20 バイト) に増加しますが、下位互換性のために複雑なロジックが必要であり、既存のコントラクトも更新する必要があります。後者は 20 バイト形式を保持しますが、前の 6 バイトが変更されます。プレフィックスとアドレス サイクルを識別するために使用されます。これにより互換性の問題は大幅に軽減されますが、別の問題も発生します。アドレスの長さはわずか 14 バイトであり、衝突に耐えることができなくなり、一部のアドレスが発生します。生じたセキュリティ問題は、コミュニティが現在直面している大きな課題でもあります。
要約
ここで、上記の技術的ソリューションの実装の難しさと優先順位に基づいて、前後の優先順位を大まかに排除できます (2\3\4 が等しい場合もあります)。
2.PBS
ステートレス
履歴データの有効期限が切れた (EIP-4444)
イーサリアムアドレス形式の変更（圧縮・伸長）
ステータスの有効期限
要約すると、ノード操作のしきい値を下げることができ、ノードの分散化と潜在的な状態爆発の問題を維持し、状態の増大を低減してネットワーク通信負荷を最適化することができます。
もちろん、道のりはまだ長いです。
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