以太坊中的轻客户端状态

以下是内容基于最近的推特领域信息，以及与轻客户端爱好者 Phil Ngo、Gajinder Singh (Lodestar)、Guillaume Ballet (Geth) 和 Matt Garnett (EF) 的合作。

在Lodestar，我们一直是轻客户端的长期支持者。轻客户端是连接到完整节点以与区块链交互的软件。作为运行自己的完整节点的资源友好型且无需信任的替代方案，轻客户端减少了信任第三方的需要。尽管它们不确认区块，但它们在直接访问无需信任的区块链数据方面很有价值。

然而，尽管具有所有理论价值，但仍需要努力使轻客户端成为与以太坊交互的标准部分。下面，我们将深入研究一些现有的挑战（和进展），同时强调在不影响用户体验的情况下去信任的重要性。

什么是轻客户端？

与以太坊互动的最去中心化和去信任的方式是运行完整节点。但这并不是一件容易的事——它涉及维护区块链的独立副本，以及即时、直接访问以太坊的点对点网络，这需要大量的内存、存储和 CPU，这对许多用户来说是不可行的。更不用说，在许多情况下，没有必要验证整个链。

针对这个问题的解决方案，例如无国籍，距离实现还有数年时间。目前，牺牲运行完整节点的一些好处来以最低的硬件要求运行是我们乐观的一个有前途的解决方案。

确实我们去年发布了一篇关于轻客户端的文章，支持它们作为我们一些问题的解决方案。

为此，轻客户端在区块链系统中发挥着关键作用，为不想运行全节点的用户提供对以太坊的安全访问，而无需同步整个网络。

轻客户端不是存储本地区块链数据并自动验证更改，而是从提供商处获取所需的数据，提供商可以直接连接到完整节点。然后，该数据由轻节点处理，使其确认其是规范链的一部分并保持更新。

以太坊并不是唯一一个积极致力于轻客户端的生态系统。

轻客户端的挑战

众所周知，运行全节点涉及资源密集型任务以及设备功能和计算要求方面的限制。虽然轻客户端似乎是一个简单的替代方案，但从历史上看，它们很难实现。

然而，The Merge 从根本上改变了以太坊上轻客户端的含义，无论是在工作方式还是提供的服务方面。 Altair 硬分叉引入了同步委员会，即一种就链的块头是什么达成共识的有用方法。本质上，这是轻客户端更原生地集成到协议中一种方式。

有了权益证明，我们现在有了一个轻客户端协议，您基本上可以选择链的任何部分，构建证明，并进行深入研究。这在以前是不可用的，使整个空间变得更加有意思，并鼓励更多的人围绕轻客户端进行构建。

Lodestar证明者
Lodestar 团队一直在做的事情之一就是证明者。也就是说，使用轻客户端同步来验证来自执行端的数据，以便验证您从提供商（如 Infura）获得的信息是否正确。
希望这样的事情能够为协议增加另一层安全性和更多的去中心化程度。这也只是第一步。我们需要更多具体的例子来说明可以利用这种潜力来构建什么。

今天是什么阻止我们使用轻客户端？

这个问题的答案与技术方面关系不大，更多地与我们拥有的 PoC 和基础设施（例如证明库）的采用有关。

我们需要添加更多有关交易和收据的证明功能，这将要求我们转向交易的 SSZ 编码，但除此之外，从协议角度来看，我们已经做到了。

我们现在就可以实际使用这项技术！不过，就用户体验而言，我们需要让轻客户端仅在后台运行，不会干扰用户或需要他们执行额外的步骤。

当然，在去中心化空间中强制采用某些东西是很困难的，但我们应该考虑如何利用激励措施来促进这一点，以及如何让 MetaMask、Rainbow 等也考虑它。

从 Merkle 树到 Verkle 树的转变

改变数据结构以提高效率——从 Merkle Patricia 树设置迁移到较新的 Verkle 树对于轻客户端来说是一个游戏规则改变者，否则它们将难以应对巨大的证明大小。

Verkle 树的引入通过新的数据结构解决了这个问题。通过创新地使用基于多项式的技术，Verkle 树大大减少了验证所需的证明的大小，使轻客户端的流程更易于管理和简化。

“这个想法是，多亏了 Verkle，你才有了小证明。正因为如此，您可以提供轻客户端（让我们称之为无状态客户端），并提供一种方法来验证所提供的所有内容，从而减少信任。”

此次更新标志着轻客户端与以太坊数据交互方式的根本性转变，增强了它们在不损害安全性或信任的情况下有效验证区块链状态的能力。

这不仅有利于当前的轻客户端，而且还为未来的创新奠定了基础，创造了一个用户可以更顺畅、安全、高效地处理以太坊的空间。

轻客户端是否应该在 L1 和 L2 之间进行标准化？

这是一个目前有争议的话题。 Guillaume 表示：“我认为我们还不应该协调数据结构，因为 L2 正在进行实验，他们快速行动、打破事物，而 L1 则更加谨慎、更加保守。”

事实是，我们可能需要更多时间来考虑标准化。关于时间安排的合理性是一个悬而未决的问题，但我们可能需要五到十年的时间才能让社区考虑协调流程。

这种延迟可以说是合理的，因为技术和设计已就位，这导致以太坊层变得复杂并使现有技术实施变更变得困难。最重要的是：我们应该等待更合适的时间来进行任何可能的标准化工作，以便建立更加成熟和稳定的以太坊基础设施。

轻客户端峰会 @ DevConnect 🇹🇷

来自世界各地的以太坊构建者将于下周齐聚土耳其伊斯坦布尔参加 Devconnect——与我们一起参加第三次迭代轻客户端峰会，主讲轻客户端发展方向的演讲和讨论！

无法参加？敬请关注推特，加入电报对话，或通过Discord （#轻客户端）行动起来。

Lodestar

Lodestar 是使用 TypeScript 构建并由 ChainSafe 维护的最新以太坊共识客户端。凭借我们的开源客户端和库，世界上最大的开发者群体可以在以太坊上进行开发。Lodestar 专注于轻客户端，旨在提高所有类型设备及其用户的可验证区块链数据的可用性。

声明：

1. 本文转载自[chainsafe]，著作权归属原作者[Colin A]，如对转载有异议，请联系Gate Learn团队，团队会根据相关流程尽速处理。
2. 免责声明：本文所表达的观点和意见仅代表作者个人观点，不构成任何投资建议。
3. 文章其他语言版本由Gate Learn团队翻译， 在未提及Gate.io的情况下不得复制、传播或抄袭经翻译文章。