Khi mạng Ethereum tiếp tục phát triển và trưởng thành, khái niệm về các loại nút khác nhau ngày càng trở nên quan trọng để hiểu. Tuy nhiên, thực tế là hầu hết người dùng không sẵn sàng nỗ lực để chạy một nút, mặc dù các yêu cầu phần cứng có thể đạt được đối với nhiều người. Trong “trò chơi kết thúc” của sự phát triển của Ethereum, điều quan trọng là người dùng có thể xác minh tính toàn vẹn của trạng thái và tính khả dụng của dữ liệu mà không yêu cầu kiến thức kỹ thuật hoặc tài nguyên sâu rộng. Xét cho cùng, một blockchain không có khả năng xác minh chỉ là một cơ sở dữ liệu không hiệu quả.

Trong bài viết này, chúng ta sẽ đi qua ba loại nút chính sẽ hình thành tương lai của mạng Ethereum: các nút không có trạng thái, các nút có trạng thái và các nút đầy đủ/lưu trữ. Chúng ta sẽ xem xét cách các nút không có trạng thái có thể cho phép xác minh không tin cậy của các khối mới bằng cách sử dụng bằng chứng không cần biết, cách các nút có trạng thái có thể cung cấp truy cập nhanh chóng và không tin cậy vào trạng thái hiện tại của Ethereum, và cách các nút đầy đủ/lưu trữ có thể lưu trữ toàn bộ lịch sử chuỗi từ khởi nguyên. Bằng cách hiểu rõ vai trò và sự cân nhắc của mỗi loại nút, chúng ta có thể làm việc về một hệ sinh thái Ethereum phi tập trung, an toàn và có khả năng mở rộng hơn.

Các Node Vô Trạng Thái Cuối Cùng

Như chúng ta đã thấy ngày hôm nay, hầu hết người dùng không sẵn sàng nỗ lực nhiều để chạy bất kỳ loại nút nào mặc dù đối với cả Bitcoin và Ethereum, các yêu cầu phần cứng có thể đạt được đối với hầu hết người dùng nặng của cả hai chuỗi đó. “Người dùng nặng” ở đây được định nghĩa là người có kích thước tài sản khá trên chuỗi, hãy nghĩ về nó như bất kỳ người dùng nào mà chi phí chạy một nút không phải là trình chặn.

Lý do chính có lẽ là sự kết hợp giữa việc đa số người dùng không quan tâm đến việc làm vậy, không muốn chi khoảng vài trăm đô la cho phần cứng hoặc không có kiến thức kỹ thuật về cách chạy nó. Mặc dù cả Bitcoin và Ethereum đều đã có những bước tiến lớn trong việc làm cho nó dễ dàng hơn. Tuy nhiên, với người dùng không có kiến thức kỹ thuật, đó vẫn là một nhiệm vụ khá phức tạp.

Một Tầm nhìn cho một Ethereum không có tiểu bang

Tôi cho rằng trong “Endgame” của mọi blockchain, người dùng sẽ phải xác minh tính toàn vẹn của trạng thái và tính khả dụng của dữ liệu mà họ thậm chí không nhất thiết phải biết một trong những điều đó là gì. Tin tốt là tầm nhìn này hoàn toàn có thể đạt được với đủ kỹ thuật (công nghệ Zero-knowledge và một chútmẫu lấy sẵn dữ liệu).

Trong trò chơi kết thúc này, về cơ bản tất cả các ví đáng sử dụng sẽ có một nút không trạng thái mà đối với mỗi khối mới được thêm vào chuỗi có thể truy vấn bất kỳ nút đầy đủ nào trên lớp p2p cho tiêu đề khối mới nhất và bằng chứng zk rằng trạng thái thay đổi từ tiêu đề khối trước đó đã được thực thi chính xác, yêu cầu một số mẫu dữ liệu ngẫu nhiên từ một vài đồng nghiệp để có được độ tin cậy gần 100% rằng tất cả dữ liệu (blob và khối thực thi Dữ liệu) đã được công bố và cũng là một bằng chứng ZK chứng minh rằng mạng đã đi đến sự đồng thuận và hoàn thành khối.

Băng thông / tính toán để làm điều này là rất nhỏ và hoàn toàn có thể được thực hiện trên điện thoại (hoặc thậm chí là một chiếc đồng hồ thông minh như@drakefjustin“”> @drakefjustin thích nhắc đến). Loại nút được đề cập ở trên sẽ được phân loại là một loại nút “không trạng thái” vì nút có thể xác minh các khối mới mà không cần trạng thái hiện tại cục bộ và thay vào đó dựa vào các loại bằng chứng khác nhau để xác minh các khối mới.

Những bằng chứng này không nhất thiết phải là bằng chứng zk. Chúng tôi sẽ có xác thực không trạng thái của cách thực thi trước khi chúng tôi có thể thực hiện những gì tôi đã mô tả ở trên với zk-proofs để thực thi. Trên thực tế, việc hành quyết không quốc tịch có thể được thực hiện ngày nay nhưng RẤT không hiệu quả với cấu trúc Merkle-Patricia-Tree hiện tại, các bằng chứng nhân chứng là cách lớn để trở nên thực tế. (xem @peter_szilagyi‘s tweet).

Xem kích thước “nhân chứng” tại đây. Đây là vấn đề chính mà việc thực thi không trạng thái gặp phải với cây Merkle-Patricia hiện tại, nhiều khối trong ảnh chụp màn hình này dưới 100kb và bằng chứng cần thiết để cho phép xác minh không trạng thái thường lớn hơn 50 lần so với chính khối.

Cấu trúc MPT của Ethereum m

Tuy nhiên, Ethereum sẽ nâng cấp cấu trúc cây trạng thái của mình thành một cái gì đó khác với cấu trúc Cây Merkle-Patricia hiện tại trong tương lai. Nhiều người trong số bạn có thể đã nghe về cây Verkle đã nằm trong lộ trình từ nhiều năm nay (Nếu chưa, hãy đọc bài viết của chúng tôi -Cây Verkle Cho Chúng Ta: Phần 1. Họ cho phép tạo ra các khách hàng không có trạng thái mà thực tế là cấu trúc cây Verkle cho phép chứng nhận/chứng minh rất nhỏ.

Cây Merkle so với cây Verkle

Một vấn đề lớn mà cây Verkle gặp phải là chúng không an toàn với lượng tử, điều này có nghĩa là chúng sẽ tối đa chỉ là một giải pháp tạm thời cho đến khi một giải pháp lâu dài cho cấu trúc cây trạng thái trở nên chín chắn và/hoặc hiệu quả đủ. Giải pháp cuối cùng có thể sẽ là một cây băm nhị phân được chứng minh bằng STARK và rất có thể rằng cây Verkle sẽ bị bỏ qua để ủng hộ một số dạng của cây băm nhị phân được chứng minh bằng STARK. (meme có liên quan từ @VitalikButerin)

Một tùy chọn rất thú vị mà một nút không có trạng thái có thể có là tùy chọn không hoàn toàn không có trạng thái. Ví dụ, có thể có khả năng lưu trữ trạng thái cục bộ mà bạn cho là liên quan đối với trường hợp sử dụng của bạn (giả sử khách hàng của bạn hỗ trợ một tính năng như vậy).

Nói bạn có tài sản của mình được phân tán trên một số địa chỉ, tài sản và giao thức DeFi, trong trường hợp đó, bạn có thể có trạng thái của mọi thứ liên quan đến trường hợp sử dụng của bạn được viết vào ổ đĩa cục bộ trong khi chỉ sử dụng một lượng ổ đĩa nhỏ một cách đơn giản. Thậm chí việc theo dõi toàn bộ trạng thái của nhiều giao thức DeFi lớn chỉ là vài gigabyte và khi xem xét rằng hầu hết tất cả điện thoại mới đều được trang bị 128gb+ bộ nhớ lưu trữ, việc giữ tất cả trạng thái mà họ thấy hữu ích được viết vào bộ nhớ flash của điện thoại di động không chỉ có khả năng, mà còn có thể thực tế cho người dùng.

(Lưu ý nhanh về người dùng nhẹ: Trong một thế giới nơi người dùng không có trạng thái có thể xác minh chuyển đổi trạng thái và đồng thuận hiệu quả, tôi cảm thấy như thực sự sẽ không có trường hợp sử dụng cho người dùng nhẹ truyền thống mà phụ thuộc vào giả định đa số trung thực.)

Các nút có trạng thái cuối cùng

Các nút có trạng thái chỉ giữ trạng thái hiện tại và rất gần đây, chúng cắt bỏ tất cả mọi thứ cũ hơn một độ tuổi nhất định (xemeip-4444(đề xuất). Hiện tại, yêu cầu phải xây dựng các khối một cách địa phương và việc xây dựng khối địa phương là điều mà các nút vô trạng thái không thể thực hiện được.

Các nút trạng thái không nên nhầm lẫn với các nút “đầy đủ” vì một nút trạng thái sẽ không giữ lịch sử chuỗi hoàn chỉnh vì điều đó sẽ thực sự tốn nhiều dữ liệu trong tương lai. Một nút trạng thái rất hữu ích cho bất kỳ người dùng nào muốn truy cập nhanh chóng và không tin cậy vào trạng thái hiện tại của Ethereum, cho dù đó là để truy vấn dữ liệu từ trạng thái, khối xây dựng hay sử dụng loại nút này để đặt cược.

Bảo tồn khả năng chạy các nút có trạng thái trên phần cứng của người tiêu dùng là một mục tiêu rất quan trọng mà tôi nghĩ rằng chúng ta trong cộng đồng Ethereum phải bảo tồn ngay cả khi các nút không có trạng thái rất nhẹ và mạnh. Một trong các lý do chính cho điều này là tất cả các nút không có trạng thái phụ thuộc vào các nút có trạng thái để tạo ra chứng cứ cần thiết cho việc xác minh không có trạng thái của các khối mới.

Có quyền truy cập vào trạng thái hiện tại cũng cần thiết để biết xem giao dịch đang ở trong bộ nhớ tạm có hợp lệ hay không và do đó rất quan trọng rằng chúng ta có một tập hợp rất phân tán các nút chứa trạng thái trên mạng có thể đảm bảo các cam kết chống kiểm duyệt rất mạnh mẽ với một số hình thức thiết kế danh sách bao gồm.

Thông tin tốt là với việc hết hạn trạng thái, chúng tôi có thể làm cho việc chạy một nút có trạng thái trở nên dễ dàng hơn đáng kể vì trạng thái mà không ai tương tác trong một thời gian dài có thể được cắt bỏ từ ổ đĩa của nút, bất kỳ ai muốn tương tác với trạng thái đã hết hạn sẽ phải đưa ra một nhân chứng (về cơ bản là một chứng minh merkle) để đưa trạng thái hết hạn trở lại vào trạng thái hiện tại. Bất kỳ ai có quyền truy cập vào lịch sử chuỗi có thể xây dựng những loại chứng minh này một cách không đáng tin cậy để đưa trạng thái đã hết hạn trở lại. Kể từ khi viết bài này, trạng thái Ethereum đang tiến sát tới 300gb và cho đến khi một hình thức hết hạn trạng thái nào đó được triển khai, kích thước trạng thái sẽ tiếp tục tăng theo một xu hướng chỉ lên hoặc ít hơn.

( Ở đâylà một bài viết rất tuyệt vời từ @paradigmđi sâu vào chủ đề về tăng trưởng và hết hạn của trạng thái)

Full/archive nodes

Với mục đích của bài viết này, tôi sẽ gom nhóm các nút toàn bộ và lưu trữ cùng nhau vì một nút toàn bộ thông thường có thể, với thông tin mà nó đã được ghi vào đĩa cục bộ, tính toán tất cả dữ liệu mà một nút lưu trữ đã được ghi vào đĩa. Khác biệt là nút toàn bộ cắt bỏ trạng thái không còn là trạng thái mới/nhất. Bạn không thể truy vấn, ví dụ: “số dư ETH của tài khoản X ở block Y khoảng 5 năm trước” từ một nút toàn bộ thông thường trong khi một nút lưu trữ sẽ trả lời truy vấn đó trong một mili giây.

Hướng dẫn dễ dàng về Ethereum Full Node Vs Archive Node bởi @0xZeeve

Tuy nói vậy, lý thuyết có thể tính toán câu trả lời cho truy vấn này từ dữ liệu mà một nút đầy đủ đã ghi vào đĩa (toàn bộ lịch sử chuỗi) nhưng không nhiều khách hàng thực thi hỗ trợ tính năng này. Tôi nghĩ rằng không hợp lý khi nghĩ rằng nhiều người dùng, ngay cả những người tinh vi sẽ chạy một nút đầy đủ/lưu trữ trong vòng 10 năm, để đây là một lựa chọn hợp lý, chúng ta sẽ phải hạn chế lưu lượng L1 ở mức hoàn toàn không hợp lý khi chúng ta có thể có được nhiều lưu lượng hơn trên L1 với sự đánh đổi tối thiểu. Khi hầu hết người dùng có thể dễ dàng xác minh các khối mới với một chứng minh zk, tôi nghĩ rằng đây là một sự đánh đổi đáng theo đuổi khi lợi ích rất lớn.

Có lẽ chúng ta có thể có được các máy khách thực thi có thể chạy hiệu quả trên ổ cứng và làm cho nó thực tế để lưu trữ thậm chí 100 TB trạng thái lưu trữ tương đối rẻ. Điều đó có thể cho phép người dùng vì bất kỳ lý do gì muốn Lưu trữ tất cả Ethereum để làm như vậy, tôi biết rằng một trong những mục tiêu của Erigons là cho phép một nút lưu trữ đầy đủ được chạy trên ổ cứng.

Một Kỷ Nguyên Mới Cho Ethereum

Cuối cùng, tương lai của Ethereum sẽ được hình thành bởi các nút cấu thành mạng của nó. Bằng cách chấp nhận các nút không lưu trạng thái là lựa chọn thực tế nhất đối với hầu hết người dùng, nhưng vẫn làm việc một cách thực tế và nhận ra giá trị của việc có mặt của các nút chứa trạng thái và đầy đủ/lưu trữ trên mạng, chúng ta có thể tạo ra một sự cân bằng hoàn hảo giữa sự phi tập trung, bảo mật và khả năng mở rộng mang lại lợi ích cho tất cả người dùng.

Miễn trách nhiệm：

1. Bài viết này được sao chép từ [[](https://x.com/2077Research/status/18593517864670415652077 Nghiên cứu)]. Tất cả các bản quyền thuộc về tác giả gốc [gate@centauridoteth]. Nếu có ý kiến ​​phản đối về việc tái in này, vui lòng liên hệ Gate Họcđội ngũ, và họ sẽ xử lý ngay lập tức.
2. Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Các quan điểm và ý kiến được trình bày trong bài viết này chỉ là của tác giả và không cấu thành bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
3. Nhóm gate Learn đã dịch bài viết sang các ngôn ngữ khác. Việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài viết đã dịch là không được phép trừ khi có ghi chú.