Vấn đề trạng thái ngày càng tăng của Ethereum đang đến điểm giới hạn

Nguồn: CryptoTicker Tiêu đề gốc: Vấn đề Tăng Trưởng Tình Trạng của Ethereum Đang Đến Ngưỡng Bấp bênh Liên kết gốc: https://cryptoticker.io/en/ethereums-growing-state-problem-is-reaching-a-breaking-point/

Ý nghĩa thực sự của “Tình trạng” Ethereum

Tình trạng của Ethereum là tổng hợp tất cả những gì mạng lưới hiện biết. Điều này bao gồm số dư tài khoản, bộ lưu trữ hợp đồng thông minh, và mã byte chạy các ứng dụng phi tập trung. Nó là bộ nhớ sống của chuỗi.

Tình trạng này tạo nền tảng cho một hệ sinh thái xử lý hàng tỷ đô la giá trị và phối hợp hàng nghìn ứng dụng trên DeFi, NFT, trò chơi, và các trường hợp sử dụng doanh nghiệp. Vấn đề đơn giản nhưng nghiêm trọng: tình trạng chỉ ngày càng tăng. Không có gì bị loại bỏ.

Khi nhiều ứng dụng triển khai hợp đồng và nhiều người dùng tương tác với chúng, tình trạng mở rộng vĩnh viễn. Mỗi nút đầy đủ phải lưu trữ và phục vụ dữ liệu này, ngay cả khi phần lớn trong đó không bao giờ được chạm tới nữa.

Tại sao Tình trạng Bloat của Ethereum đe dọa đến Phi tập trung

Chạy một nút Ethereum đầy đủ đã rất tốn kém. Yêu cầu lưu trữ ngày càng tăng, thời gian đồng bộ hóa kéo dài, và việc phục vụ dữ liệu trở nên dễ bị tổn thương hơn khi chuỗi ngày càng cũ. Theo Quỹ, nếu tình trạng trở nên quá lớn hoặc quá phức tạp để phục vụ, toàn bộ hệ thống sẽ trở nên tập trung hơn và dễ bị tổn thương hơn.

Các nâng cấp mở rộng quy mô gần đây đã vô tình thúc đẩy xu hướng này nhanh hơn. Mở rộng Layer 2, EIP-4844 proto-danksharding, và giới hạn gas cao hơn đều cho phép nhiều hoạt động hơn trên Ethereum. Nhiều hoạt động hơn đồng nghĩa với nhiều hợp đồng, nhiều lần ghi dữ liệu, và tốc độ tăng trưởng tình trạng nhanh hơn.

Mối quan tâm không phải là lý thuyết. Các nhà nghiên cứu đang tích cực thử nghiệm các kịch bản để hiểu khi nào kích thước tình trạng trở thành nút thắt cổ chai, khi nào các nút gặp khó khăn trong việc đồng bộ với đầu chuỗi, và khi nào các triển khai khách hàng bắt đầu thất bại dưới áp lực lưu trữ cực đoan.

Nếu chỉ một nhóm nhỏ các nhà vận hành có đủ tài chính mới có thể chạy các nút đầy đủ, khả năng chống kiểm duyệt và tính trung lập của Ethereum sẽ bắt đầu yếu đi.

Xác thực Stateless Giải quyết Một Vấn đề và Tạo Ra Một Vấn đề Khác

Lộ trình dài hạn của Ethereum bao gồm trạng thái không có trạng thái (statelessness), nơi các validator có thể xác minh các khối mà không cần lưu trữ toàn bộ trạng thái. Điều này giảm đáng kể gánh nặng cho validator và mở ra khả năng xử lý cao hơn.

Nhưng nó đặt ra một câu hỏi mới: nếu validator không lưu trữ trạng thái, ai sẽ làm điều đó?

Trong thiết kế không có trạng thái, phần lớn dữ liệu trạng thái lịch sử và đang hoạt động có thể sẽ do các nhà vận hành chuyên biệt như nhà xây dựng khối, nhà cung cấp RPC, nhà tìm kiếm MEV, và các trình khám phá khối giữ. Sự tập trung này mang lại những rủi ro mới về kiểm duyệt, khả năng truy cập trong thời gian mất điện, và khả năng chống chịu dưới áp lực pháp lý hoặc bên ngoài.

Nhóm Stateless Consensus rõ ràng về sự đánh đổi này. Xác thực không có trạng thái cải thiện khả năng mở rộng, nhưng nếu không thiết kế cẩn thận, nó có thể đẩy Ethereum đến gần hơn với sự tập trung hạ tầng.

Ba con đường đề xuất để giải quyết Bloat trạng thái

Để giải quyết vấn đề này, các nhà nghiên cứu của Quỹ Ethereum đã đề xuất ba phương pháp bổ sung, mỗi phương pháp nhắm vào sự tăng trưởng của trạng thái từ các góc độ khác nhau.

Hết hạn trạng thái

Hết hạn trạng thái tập trung vào việc loại bỏ dữ liệu không hoạt động khỏi trạng thái hoạt động. Nhóm ước tính khoảng 80 phần trăm trạng thái Ethereum chưa từng được chạm tới trong hơn một năm, nhưng mỗi nút vẫn phải lưu trữ nó.

Theo mô hình này, dữ liệu không hoạt động sẽ hết hạn khỏi bộ dữ liệu hoạt động nhưng có thể được khôi phục sau này bằng các bằng chứng mật mã. Hai biến thể đang được khám phá. Một ghi nhận và hết hạn các mục ít được sử dụng, với tùy chọn khôi phục sau này. Biến thể còn lại nhóm trạng thái thành các kỷ nguyên, đóng băng các kỷ nguyên cũ hơn trong khi giữ dữ liệu mới hơn hoạt động.

Mục tiêu đơn giản: ngăn chặn việc bắt buộc mỗi nút phải mang dữ liệu mà không ai sử dụng.

Lưu trữ trạng thái

Lưu trữ trạng thái tách biệt trạng thái nóng và trạng thái lạnh. Dữ liệu truy cập thường xuyên vẫn nhanh và giới hạn, trong khi dữ liệu cũ hơn được lưu trữ trong kho lưu trữ lưu trữ để xác minh lịch sử.

Cách tiếp cận này cho phép hiệu suất của nút duy trì ổn định theo thời gian thay vì giảm sút khi chuỗi cũ đi. Ngay cả khi tổng thể trạng thái tiếp tục tăng, gánh nặng vận hành trên hầu hết các nút vẫn có thể quản lý được.

Nó cũng tạo ra các vai trò rõ ràng hơn giữa các nút tối ưu hóa cho hiệu suất và các nút tối ưu hóa cho lịch sử và nghiên cứu.

Trạng thái không hoàn toàn

Trạng thái không hoàn toàn cho phép các nút chỉ lưu trữ một phần của trạng thái thay vì tất cả. Ví dụ như ví và khách nhẹ sẽ lưu cache dữ liệu mà họ dựa vào, giảm phụ thuộc vào các nhà cung cấp RPC tập trung.

Mô hình này giảm chi phí lưu trữ, mở rộng sự tham gia, và giúp cá nhân cùng các nhà vận hành nhỏ hơn dễ dàng vận hành nút mà không cần đầu tư phần cứng khổng lồ.

Trong tất cả ba phương pháp, mục tiêu chung là giảm trạng thái như một nút thắt về hiệu suất, giảm chi phí lưu trữ, và làm cho việc phục vụ dễ dàng hơn.

Những gì Quỹ Ethereum sẽ làm tiếp theo

Quỹ ưu tiên các giải pháp có thể mang lại lợi ích thực tế ngay hôm nay trong khi vẫn tương thích với các thay đổi giao thức tham vọng hơn trong tương lai. Các lĩnh vực trọng tâm hiện tại bao gồm cải thiện công cụ cho nút lưu trữ, củng cố hạ tầng RPC, và làm cho các nút không có trạng thái một phần dễ vận hành hơn.

Những nỗ lực này mang tính thực tế có chủ đích. Nhóm nhấn mạnh rằng các giải pháp này được chọn vì chúng hữu ích ngay lập tức và có khả năng tương thích với lộ trình dài hạn của Ethereum.

Các nhà phát triển, nhà vận hành nút, và nhóm hạ tầng được mời tham gia thử nghiệm và thảo luận. Các nhà nghiên cứu đã làm rõ rằng đây không phải là điều Quỹ có thể giải quyết một mình.

Tại sao điều này quan trọng về lâu dài

Bloat trạng thái của Ethereum không phải là vấn đề gây chú ý hàng đầu, nhưng nó nằm ở trung tâm của lời hứa về phi tập trung của Ethereum. Nếu việc vận hành một nút trở nên quá đắt đỏ hoặc phức tạp, mạng lưới có nguy cơ dần dần tập trung hạ tầng, ngay cả khi khả năng xử lý và khả năng sử dụng được cải thiện.

Thông điệp của Quỹ Ethereum rất rõ ràng. Mở rộng chuỗi mà không mở rộng khả năng lưu trữ và phục vụ dữ liệu một cách an toàn là chưa đủ. Cách Ethereum quản lý trạng thái của mình trong vài năm tới sẽ định hình ai có thể tham gia, ai kiểm soát hạ tầng, và mạng lưới sẽ bền vững như thế nào dưới áp lực.

Cuộc tranh luận mới chỉ bắt đầu, và các lựa chọn ở đây sẽ vang vọng xa hơn nhiều so với chu kỳ nâng cấp tiếp theo.