Saat jaringan Ethereum terus berkembang dan matang, konsep berbagai jenis node menjadi semakin penting untuk dipahami. Namun, kenyataannya adalah bahwa sebagian besar pengguna tidak mau berusaha menjalankan node, meskipun persyaratan perangkat keras dapat dicapai oleh banyak orang. Pada "akhir permainan" pengembangan Ethereum, penting bagi pengguna untuk dapat memverifikasi integritas keadaan dan ketersediaan data tanpa memerlukan pengetahuan atau sumber daya teknis yang ekstensif. Sebuah blockchain tanpa verifikasi adalah pada dasarnya hanya sebuah basis data yang tidak efisien.

Dalam artikel ini, kita akan membahas tiga jenis node kunci yang akan membentuk masa depan jaringan Ethereum: node-stateless, node-stateful, dan node penuh/arsip. Kita akan menelusuri bagaimana node-stateless dapat memungkinkan verifikasi tanpa kepercayaan terhadap blok baru menggunakan bukti pengetahuan nol, bagaimana node-stateful dapat memberikan akses cepat dan tanpa kepercayaan terhadap status saat ini Ethereum, dan bagaimana node penuh/arsip dapat menyimpan seluruh sejarah rantai kembali ke genesis. Dengan memahami peran dan kompromi dari setiap jenis node, kita dapat bekerja menuju ekosistem Ethereum yang lebih terdesentralisasi, aman, dan dapat diskalakan.

Node-stateless Endgame

Seperti yang sudah kita lihat hari ini, sebagian besar pengguna tidak mau repot-repot untuk menjalankan jenis node apa pun, meskipun untuk Bitcoin maupun Ethereum, persyaratan hardware bisa dipenuhi oleh sebagian besar pengguna berat dari kedua blockchain tersebut. Pengguna berat di sini didefinisikan sebagai seseorang dengan jumlah aset yang cukup besar di blockchain, bayangkan saja sebagai pengguna di mana biaya menjalankan node bukanlah penghalang.

Alasan utamanya mungkin kombinasi dari fakta bahwa sebagian besar pengguna tidak peduli untuk melakukannya, tidak bersedia mengeluarkan beberapa $100 untuk perangkat keras, atau tidak memiliki pengetahuan teknis tentang cara menjalankannya. Meskipun baik Bitcoin maupun Ethereum telah membuat kemajuan besar dalam membuatnya lebih mudah. Masih merupakan tugas yang cukup kompleks bagi pengguna non-teknis.

Visi untuk Ethereum Tanpa Negara

Saya berpendapat bahwa dalam 'Endgame' setiap blockchain, pengguna harus memverifikasi integritas keadaan dan ketersediaan data tanpa harus tahu apa pun tentang kedua hal tersebut. Kabar baiknya adalah bahwa visi ini benar-benar dapat dicapai dengan cukup rekayasa (teknologi Zero-knowledge dan sedikitpengambilan sampel ketersediaan data).

Pada akhir permainan ini, pada dasarnya semua dompet yang layak digunakan akan memiliki node tanpa status yang untuk setiap blok baru yang ditambahkan ke rantai dapat meminta node penuh apa pun di lapisan p2p untuk header blok terbaru dan bukti-zk bahwa perubahan status dari header blok sebelumnya dieksekusi dengan benar, meminta beberapa contoh data acak dari beberapa rekan untuk mendapatkan keyakinan hampir 100% bahwa semua data (blob dan data blok eksekusi) telah diterbitkan dan juga bukti-zk yang membuktikan bahwa jaringan telah mencapai konsensus dan mengesahkan blok.

Bandwidth/komputasi untuk melakukan ini sangat kecil dan benar-benar bisa dilakukan di ponsel (atau bahkan smartwatch seperti@drakefjustin""> @drakefjustin suka menyebutkan). Jenis node yang disebutkan di atas akan diklasifikasikan sebagai jenis node “stateless” karena node tersebut dapat memverifikasi blok baru tanpa perlu keadaan saat ini secara lokal dan sebaliknya mengandalkan berbagai jenis bukti untuk memverifikasi blok baru.

Bukti-bukti ini tidak harus zk-bukti. Kami akan memiliki validasi stateless dari cara eksekusi sebelum kami dapat melakukan apa yang saya jelaskan di atas dengan zk-proofs untuk eksekusi. Faktanya, eksekusi tanpa kewarganegaraan dapat dilakukan hari ini tetapi SANGAT tidak efisien dengan struktur Merkle-Patricia-Tree saat ini, bukti saksi sangat besar untuk menjadi praktis. (lihat @peter_szilagyi's tweet).

Lihat ukuran "saksi" di sini. Ini adalah masalah utama eksekusi stateless yang dihadapi oleh pohon Merkle-Patricia saat ini, banyak blok dalam tangkapan layar ini jauh di bawah 100kb dan bukti yang diperlukan untuk memungkinkan verifikasi stateless seringkali lebih dari 50 kali lebih besar dari blok itu sendiri.

Struktur MPT Ethereum m

Namun, Ethereum akan memperbarui struktur pohon keadaannya ke sesuatu yang lain daripada struktur Pohon Merkle-Patricia saat ini di masa depan. Banyak dari Anda mungkin telah mendengar tentang pohon Verkle yang telah ada dalam peta jalan selama bertahun-tahun (Jika tidak, maka baca artikel kami -Pohon Verkle Untuk Kita yang Lain: Bagian 1). Mereka akan memungkinkan penciptaan klien tanpa keadaan yang praktis karena sifat struktur pohon Verkle memungkinkan saksi/bukti yang sangat kecil.

Pohon Merkle vs. Pohon Verkle

Satu masalah utama yang dimiliki oleh pohon Verkle adalah bahwa mereka tidak aman terhadap kuantum, ini berarti bahwa mereka pada dasarnya hanya solusi sementara sampai solusi permanen untuk struktur pohon keadaan cukup matang dan/atau efisien. Solusi akhir kemungkinan akan menjadi pohon hash biner yang terbukti STARK dan sangat mungkin bahwa pohon Verkle akan dilewati demi beberapa variasi pohon hash biner yang terbukti STARK. (meme yang relevan dari@VitalikButerin)

Salah satu opsi yang sangat menarik yang dapat dimiliki oleh node tanpa status adalah opsi untuk tidak benar-benar tanpa status. Sebagai contoh, akan memungkinkan untuk menyimpan status secara lokal yang Anda temukan relevan untuk kasus penggunaan Anda (asalkan klien Anda mendukung fitur tersebut).

Katakanlah Anda memiliki aset tersebar di beberapa alamat, aset, dan protokol DeFi, dalam hal ini Anda dapat memiliki keadaan dari segala hal yang relevan dengan kasus penggunaan Anda ditulis ke penyimpanan lokal sementara hanya menggunakan jumlah ruang disk yang sangat kecil. Bahkan melacak seluruh keadaan dari beberapa protokol DeFi besar hanya akan membutuhkan beberapa gigabyte dan mengingat bahwa hampir semua ponsel terbaru dilengkapi dengan penyimpanan 128gb+, tidak hanya mungkin, tetapi juga potensial praktis bagi pengguna untuk menyimpan semua keadaan yang mereka temukan berguna ditulis ke penyimpanan flash ponsel mereka.

(Catatan singkat tentang klien ringan: Di dunia di mana klien tanpa keadaan dapat dengan efisien memverifikasi transisi keadaan dan persetujuan dengan mudah, saya merasa tidak akan ada penggunaan untuk klien ringan tradisional yang bergantung pada asumsi mayoritas yang jujur.)

Node Stateful Endgame

Node-stateful hanya menyimpan state saat ini dan yang sangat baru, mereka memangkas segala sesuatu yang lebih tua dari usia tertentu (lihateip-4444proposal). Keadaan saat ini diperlukan untuk membangun blok secara lokal dan pembangunan blok lokal adalah sesuatu yang tidak dapat dilakukan oleh node yang tidak memiliki keadaan.

Node-stateful tidak boleh disamakan dengan node 'penuh' karena node-stateful tidak akan menyimpan seluruh riwayat rantai karena hal tersebut akan menjadi sangat intensif data di masa depan. Node-stateful berguna bagi pengguna yang ingin akses cepat dan dapat dipercaya keadaan terkini Ethereum, baik untuk mengambil data dari keadaan, membangun blok, atau menggunakan jenis node ini untuk staking.

Mempertahankan kemungkinan menjalankan node yang memiliki keadaan di perangkat keras konsumen adalah tujuan yang sangat penting yang menurut saya harus dipertahankan oleh komunitas Ethereum bahkan ketika node tanpa keadaan sangat ringan dan matang. Salah satu alasan utama untuk ini adalah bahwa semua node tanpa keadaan bergantung pada node yang memiliki keadaan untuk membuat saksi yang diperlukan untuk validasi tanpa keadaan dari blok baru.

Mempunyai akses ke keadaan semasa juga diperlukan untuk mengetahui sama ada transaksi yang berada dalam mempool adalah sah atau tidak dan oleh itu sangat penting bahawa kita mempunyai satu set nod berkeadaan yang sangat terdesentralisasi di rangkaian yang dapat memastikan jaminan ketahanan sensor yang sangat kuat dengan beberapa bentuk reka bentuk senarai inklusi.

Berita baiknya adalah bahwa dengan masa berakhirnya state, kita dapat membuatnya jauh lebih mudah untuk menjalankan node stateful karena state yang tidak ada interaksinya dengan siapa pun dalam jangka waktu tertentu dapat dipangkas dari disk node. Setiap orang yang ingin berinteraksi dengan state yang telah berakhir harus membawa saksi (pada dasarnya adalah bukti merkle) untuk mengembalikan state yang telah berakhir kembali ke state saat ini. Setiap orang yang memiliki akses ke riwayat blockchain dapat secara tidak dipercaya membangun jenis bukti ini untuk mengembalikan state yang telah berakhir. Saat ini saat Ethereum ditulis, state Ethereum hampir mencapai 300gb dan sampai bentuk masa berakhirnya state diimplementasikan, ukuran state akan terus tumbuh dalam tren yang cenderung hanya naik.

(Di siniadalah sebuah artikel yang sangat bagus dari@paradigmyang lebih mendalam tentang topik pertumbuhan negara dan masa berlakunya)

Node penuh/arsip

Untuk tujuan artikel ini, saya akan menggabungkan node penuh dan arsip bersama-sama karena sebuah node penuh normal dapat, dengan informasi yang telah ditulis ke disk secara lokal, menghitung semua data yang ditulis ke disk oleh node arsip. Perbedaannya adalah bahwa node penuh memangkas status yang tidak lagi merupakan status terbaru. Anda tidak dapat mengajukan pertanyaan seperti misalnya 'berapa saldo ETH dari akun X pada blok Y sekitar 5 tahun yang lalu' dari sebuah node penuh normal sementara sebuah node arsip akan menjawab pertanyaan tersebut dalam waktu milidetik.

Panduan Mudah tentang Ethereum Full Node Vs Archive Node oleh @0xZeeve

Namun demikian, secara teori memang mungkin untuk menghitung jawaban dari pertanyaan ini dari data yang telah ditulis oleh node lengkap ke disk (seluruh sejarah rantai), tetapi tidak banyak klien eksekusi yang mendukung fitur ini. Saya pikir tidak realistis untuk berpikir bahwa banyak pengguna, bahkan yang canggih sekalipun, akan menjalankan node penuh/arsip dalam waktu 10 tahun, untuk menjadi pilihan yang masuk akal, kita harus membatasi throughput L1 ke tingkat yang benar-benar tidak masuk akal ketika kita bisa mendapatkan throughput yang jauh lebih besar di L1 dengan pengorbanan minimal. Ketika sebagian besar pengguna dapat dengan mudah memverifikasi blok baru dengan bukti zk, saya pikir ini adalah pengorbanan yang patut dipertimbangkan ketika manfaatnya sangat besar.

Mungkin kita bisa mendapatkan klien Eksekusi yang mampu berjalan dengan efisien pada HDD dan menjadikannya praktis untuk menyimpan bahkan 100s TB dari keadaan terarsipkan dengan relatif murah. Itu bisa memungkinkan pengguna yang ingin Mengarsipkan seluruh Ethereum untuk alasan apa pun melakukannya, saya tahu salah satu tujuan Erigon adalah memungkinkan node Arsip Penuh berjalan pada HDD.

Sebuah Era Baru untuk Ethereum

Pada akhirnya, masa depan Ethereum akan dibentuk oleh node-node yang menyusun jaringannya. Dengan merangkul node-stateless sebagai opsi paling realistis bagi sebagian besar pengguna, namun tetap pragmatis dan menyadari nilai keberadaan node-stateful, dan node penuh/arsip yang kuat di jaringan, kita dapat menciptakan keseimbangan sempurna antara desentralisasi, keamanan, dan skalabilitas yang bermanfaat bagi semua pengguna.

Disclaimer:

1. Artikel ini dicetak ulang dari [Penelitian 2077)]. Semua hak cipta milik penulis asli [@centauridoteth]. Jika ada keberatan terhadap cetakan ulang ini, silakan hubungi Gate Belajartim, dan mereka akan menanganinya dengan segera.
2. Penafian Tanggung Jawab: Pandangan dan pendapat yang tertera dalam artikel ini sepenuhnya merupakan milik penulis dan tidak merupakan nasihat investasi.
3. Tim gate Learn menerjemahkan artikel ke dalam bahasa lain. Menyalin, mendistribusikan, atau melakukan plagiarisme terhadap artikel yang diterjemahkan dilarang kecuali disebutkan.