Masa Depan Ethereum yang Mungkin: Pemurnian

Vitalik Buterin baru-baru ini merilis serangkaian artikel diskusi tentang perkembangan masa depan Ethereum, membahas dari penggabungan, lonjakan, pemukulan, pinggiran hingga tahap pemurnian terbaru. Artikel-artikel ini menunjukkan visi Vitalik tentang perkembangan masa depan jaringan utama Ethereum, serta bagaimana mengatasi masalah yang dihadapi saat ini.

Tujuan utama dari tahap pemurnian adalah untuk mengurangi persyaratan penyimpanan klien dengan mengurangi atau menghilangkan kebutuhan setiap node untuk menyimpan semua catatan sejarah atau bahkan status akhir secara permanen, serta mengurangi kompleksitas protokol dengan menghilangkan fungsi yang tidak diperlukan.

Riwayat Kedaluwarsa

Penghapusan sejarah bertujuan untuk mengatasi masalah kebutuhan ruang disk yang besar untuk node Ethereum yang sepenuhnya disinkronkan. Saat ini, klien eksekusi memerlukan sekitar 1,1 TB ruang disk, dan klien konsensus juga memerlukan ratusan GB. Sebagian besar dari jumlah tersebut adalah data sejarah yang sudah ada bertahun-tahun yang lalu.

Kunci untuk sejarah yang kadaluarsa adalah memanfaatkan karakteristik mekanisme konsensus, cukup dengan mencapai konsensus pada blok terbaru untuk memverifikasi keakuratan data sejarah. Ini memberikan berbagai pilihan untuk menyimpan catatan sejarah, seperti setiap node hanya menyimpan sebagian data.

Saat ini, Ethereum telah mulai secara bertahap melepaskan model penyimpanan permanen semua riwayat oleh semua node. Blok konsensus hanya menyimpan sekitar 6 bulan, Blob hanya menyimpan sekitar 18 hari. Tujuan di masa depan adalah untuk membangun periode penyimpanan yang seragam ( mungkin sekitar 18 hari ), kemudian menyimpan data lama melalui jaringan terdistribusi.

Untuk mewujudkan sejarah yang sudah kadaluarsa, perlu membangun dan mengintegrasikan solusi penyimpanan terdistribusi yang spesifik, seperti memperkenalkan perpustakaan torrent yang ada atau jaringan Portal asli Ethereum. Pertimbangan utama adalah bagaimana berupaya menyediakan data sejarah "kuno", serta kedalaman integrasi penyimpanan sejarah ke dalam protokol.

Kedaluwarsa sejarah sangat penting untuk penyederhanaan menjalankan dan memulai node, membantu mewujudkan visi menjalankan node Ethereum di smartwatch. Ini juga membuat node Ethereum yang lebih baru lebih layak, hanya mendukung versi terbaru dari protokol.

Status Kedaluwarsa

Status kedaluwarsa bertujuan untuk mengatasi masalah di mana kebutuhan penyimpanan klien terus meningkat meskipun kebutuhan untuk menyimpan riwayat telah dihilangkan. Ini karena status ( saldo akun, nomor acak, kode kontrak, dan penyimpanan ) akan terus meningkat, pengguna hanya perlu membayar biaya sekali untuk selamanya membebani penyimpanan klien.

Kedaluwarsa status lebih sulit dicapai dibandingkan dengan kedaluwarsa historis, karena desain EVM mengasumsikan bahwa objek status akan ada selamanya setelah dibuat. Saat ini ada dua jenis solusi utama: kedaluwarsa status parsial dan kedaluwarsa status berbasis siklus alamat.

Beberapa status kedaluwarsa akan membagi status menjadi blok, hanya data yang baru-baru ini diakses yang akan disimpan. EIP-7736 adalah sebuah proposal konkret yang didasarkan pada desain "ranting dan daun" yang diperkenalkan untuk pohon Verkle.

Desain berbasis siklus alamat menyelesaikan masalah konflik resurrect melalui daftar pohon status yang terus tumbuh. Setiap periode ( seperti 1 tahun ) menambahkan satu pohon status kosong baru, node lengkap hanya menyimpan dua pohon terbaru.

Tantangan utama dari kedaluwarsa status adalah perluasan atau penyusutan ruang alamat, yang memerlukan penyelesaian masalah kompleks terkait kompatibilitas dan keamanan. Terlepas dari apakah kedaluwarsa status diterapkan atau tidak, akhirnya masalah terkait ruang alamat harus diselesaikan.

Pembersihan Fungsional

Pembersihan fungsi bertujuan untuk mengurangi kompleksitas protokol, meningkatkan keamanan, aksesibilitas, dan netralitas yang dapat dipercaya. Metode utama termasuk menghapus fungsi yang tidak perlu, menyederhanakan mekanisme yang ada, menyatukan format data, dll.

Beberapa kesempatan penyederhanaan yang spesifik meliputi:

• Mengonversi RLP ke SSZ
• Hapus jenis transaksi lama
• Reformasi mekanisme LOG
• Hapus mekanisme komite sinkronisasi rantai beacon
• Format data yang seragam
• Hapus Komite Rantai Beacon
• Menghapus urutan byte campuran
• Memper简化 mekanisme Gas
• Hapus pra-kompilasi
• Menghapus observabilitas gas
• Meningkatkan analisis statis

Trade-off utama dalam menyederhanakan fungsi adalah tingkat dan kecepatan penyederhanaan versus kompatibilitas mundur. Diperlukan untuk membangun saluran yang distandarisasi untuk melakukan perubahan yang merusak kompatibilitas mundur yang tidak mendesak, mencari keseimbangan antara penghapusan fitur dan konservatisme.

Format objek EVM ( EOF ) adalah serangkaian perubahan utama yang diusulkan untuk EVM, yang bertujuan untuk memungkinkan EVM melakukan upgrade dengan atribut yang lebih kuat. Keuntungannya adalah menciptakan jalur alami untuk menambah fungsi EVM baru, tetapi juga secara signifikan meningkatkan kompleksitas protokol.

Strategi penyederhanaan yang lebih radikal adalah mengubah sebagian besar isi protokol menjadi kode kontrak, seperti mengubah Ethereum L1 menjadi hanya rantai beacon, memperkenalkan mesin virtual minimum yang memungkinkan pembuatan agregasi. Atau melakukan pertukaran di tempat pada EVM, memilih "Ethereum VM resmi" yang baru.

Secara keseluruhan, tahap pemurnian bertujuan untuk mengurangi kebutuhan penyimpanan dan kompleksitas protokol melalui penghapusan sejarah yang kedaluwarsa, status yang kedaluwarsa, dan pembersihan fungsi, sehingga meletakkan dasar bagi skalabilitas dan keberlanjutan Ethereum dalam jangka panjang. Ini memerlukan pencarian keseimbangan antara penyederhanaan dan kompatibilitas, dan mungkin melibatkan perubahan mendalam pada protokol.