У статті, опублікованій сьогодні a16zcrypto, дослідники Міранда Кріст і Джозеф Бонно проливають світло на складні проблеми впровадження блокчейнів без збереження стану. Їхнє широке дослідження глибоко заглиблюється в складність теми, пропонуючи новий погляд, який обіцяє сформувати майбутні дебати щодо технології блокчейн.
У цій статті ми досліджуємо їх дослідження про зростання станів блокчейну, виклики блокчейнів без стану та нові рішення.
Глибоке занурення в технологію блокчейн без збереження стану
Блокчейни розвивалися безпрецедентними темпами. Зі збільшенням кількості користувачів і частоти транзакцій кількість даних або «стану», які валідатори повинні зберігати для автентифікації транзакцій, також збільшується.
Тоді як стан біткойна обмежений невитрачені результати транзакцій (UTXO), стан Ethereum включає баланс кожного облікового запису, а також код і сховище для кожного смарт-контракту. Але чи стабільно зростаючий розмір блокчейн-держав, і де концепція «блокчейнів без стану» вписується в картину?
Зростання держави: назріваючий виклик
Про це свідчить дослідження Біткойн-вузли наразі зберігається приблизно 7 ГБ даних, а вузли Ethereum містять близько 650 ГБ. Однак із зростанням пропускної здатності транзакцій (TPS) зростає і вимога до сховища стану.
Щоб обробляти щоденні транзакції, які можуть складати від десятків до сотень тисяч TPS, ми можемо шукати потреби в сховищі в терабайтах або навіть петабайтах. Дослідження припускає, що такий величезний попит на сховище може загрожувати децентралізації, оскільки окремим особам буде важко стати валідаторами.
Ідея блокчейну без громадянства приваблива. Відповідно до дослідження, валідаторам потрібно буде зберігати лише стан постійного розміру, незалежно від кількості транзакцій. Це може спростити процес, потенційно дозволяючи кожному запускати вузол на своїх мобільних телефонах. Теоретично це не тільки зробить систему більш децентралізованою, але й підвищить її безпеку.
Однак Христос і Бонно припускають, що практична реалізація все ще нездійсненна. Хоча були проведені численні дослідження блокчейнів без збереження стану, жодна відома модель ще не була розгорнута. Однією з невід’ємних проблем є необхідність для користувачів зберігати «свідків», які допомагають валідаторам перевіряти транзакції, пов’язані з обліковим записом. Ці свідки, на відміну від закритих ключів, часто змінюються, додаючи зайвого стресу користувачам і роблячи систему менш зручною.
Неможливість створення справжніх блокчейнів без стану
Дослідження Кріста та Бонно виявили ще одну важливу проблему: компроміс між підтримкою стислого глобального стану та частим оновленням свідків є фундаментальним і неминучим. Аналіз показав, що навіть якщо користувач не бере участі в жодних транзакціях, його свідок може знадобитися змінити на основі дій інших користувачів.
У дослідженні також використовувався інформаційно-теоретичний аргумент, використовуючи принципи, встановлені Клодом Шеннономщоб продемонструвати, що справді блокчейн без стану, де користувачам ніколи не потрібно оновлювати своїх свідків, недосяжний.
Шлях вперед: дослідження альтернатив
Хоча чисті блокчейни без збереження стану можуть бути неможливими, дослідження показало, що є й інші багатообіцяючі рішення. Одна така модель включає третю сторону, відмінну від користувача або валідатора, відповідальну за збереження повного стану.
Ця сутність, яка називається вузлом перевірки, генеруватиме оновлені свідки для користувачів, дозволяючи їм здійснювати транзакції так само, як у блокчейні без збереження стану. Однак модель стимулювання та компенсації для цих вузлів залишається областю активних досліджень.
Результати дослідження також мають значення для Рішення рівня 2 (L2). як зведені сервери. Незважаючи на оптимістичний погляд на те, що зведення L2 може бути практичним впровадженням блокчейнів без збереження стану, дослідження показує, що проблеми залишаються.
Наприклад, їхнє дослідження припускає, що свідок зведення зведених коштів користувача потребуватиме частого оновлення або майже весь стан L2 потрібно буде перемістити на рівень 1.
У гонитві за підвищенням ефективності блокчейни без збереження статусу стали значною сферою інтересу. Завдяки роботі Христа та Бонно ми маємо чіткіше розуміння майбутніх викликів.
Хоча мрія про чистий блокчейн без збереження стану може так і залишитися — мрією, — дослідження та розвідка в цій галузі обов’язково закладуть основу для рішень, які поєднують ефективність із зручністю для користувачів.