Trạng thái nhẹ của khách hàng trong Ethereum

Nội dung sau đây dựa trên Twitter Spaces gần đây, với những người đam mê khách hàng nhẹ Phil Ngo, Gajinder Singh (Lodestar), Guillaume Ballet (Geth) và Matt Garnett (EF).

Tại Lodestar, chúng tôi từ lâu đã là những người đề xuất ứng dụng khách nhẹ, phần mềm kết nối với các nút đầy đủ để tương tác với chuỗi khối. Là một giải pháp thay thế thân thiện với tài nguyên và không cần tin cậy để chạy nút đầy đủ của riêng bạn, các ứng dụng khách đơn giản giúp giảm nhu cầu tin cậy vào bên thứ ba. Mặc dù chúng không xác nhận các khối nhưng chúng có giá trị về khả năng truy cập trực tiếp vào dữ liệu blockchain không đáng tin cậy.

Tuy nhiên, với tất cả giá trị lý thuyết của chúng, vẫn cần nỗ lực để biến các client nhẹ trở thành một phần tiêu chuẩn khi tương tác với Ethereum. Dưới đây, chúng tôi sẽ đi sâu vào một số thách thức (và tiến độ) hiện có, đồng thời nhấn mạnh tầm quan trọng của sự tin cậy mà không cản trở trải nghiệm người dùng.

Light client là gì?

Cách phi tập trung và không cần tin cậy nhất để tương tác với Ethereum là chạy một nút đầy đủ. Nhưng đây không phải là nhiệm vụ dễ dàng—nó liên quan đến việc duy trì một bản sao độc lập của blockchain cũng như quyền truy cập tức thời và trực tiếp vào mạng ngang hàng của Ethereum, vốn đòi hỏi bộ nhớ, bộ lưu trữ và CPU đáng kể, khiến nhiều người dùng không thể thực hiện được. Đó là chưa kể rằng, trong nhiều trường hợp, việc xác thực toàn bộ chuỗi là không cần thiết.

Các giải pháp cho vấn đề này, chẳng hạn như tình trạng không quốc tịch, phải mất nhiều năm nữa mới trở thành hiện thực. Hiện tại, việc hy sinh một số lợi ích của việc chạy nút đầy đủ để hoạt động với yêu cầu phần cứng tối thiểu là một giải pháp đầy hứa hẹn mà chúng tôi lạc quan.

Quả thực, chúng tôi đã xuất bản một bài báo về light client vào năm ngoái, ủng hộ chúng như một giải pháp cho một số vấn đề của chúng tôi.

Vì mục đích này, các máy khách nhẹ đóng vai trò then chốt trong các hệ thống blockchain, cung cấp cho người dùng không muốn chạy các nút đầy đủ quyền truy cập an toàn vào Ethereum mà không cần đồng bộ hóa toàn bộ mạng.

Thay vì lưu trữ dữ liệu blockchain cục bộ và tự động xác minh các thay đổi, các máy khách hạng nhẹ sẽ lấy dữ liệu họ cần từ nhà cung cấp, nhà cung cấp có thể kết nối trực tiếp với một nút đầy đủ. Dữ liệu này sau đó được nút ánh sáng xử lý, cho phép nó xác nhận nó là một phần của chuỗi chuẩn và luôn được cập nhật.

Ethereum không phải là hệ sinh thái duy nhất tích cực hoạt động trên các client nhẹ.

Những thách thức của khách hàng nhẹ

Như chúng ta đã biết, việc chạy một nút đầy đủ bao gồm các tác vụ tiêu tốn nhiều tài nguyên và các hạn chế liên quan đến khả năng của thiết bị cũng như yêu cầu tính toán. Mặc dù các client nhẹ có vẻ như là một giải pháp thay thế đơn giản nhưng về mặt lịch sử, chúng rất khó triển khai.

Tuy nhiên, việc hợp nhất về cơ bản đã thay đổi ý nghĩa của việc trở thành một khách hàng nhẹ trên Ethereum, cả về cách chúng hoạt động và những gì chúng sẽ cung cấp. Hard fork Altair đã giới thiệu ủy ban đồng bộ hóa, tức là một cách hữu ích để có được sự đồng thuận nhẹ nhàng về người đứng đầu chuỗi là gì. Về bản chất, đây là sự tích hợp nguyên bản hơn của các máy khách hạng nhẹ vào giao thức.

Với bằng chứng cổ phần, giờ đây chúng tôi có một giao thức máy khách đơn giản, nơi về cơ bản bạn có thể chọn bất kỳ phần nào của chuỗi, xây dựng bằng chứng và tìm hiểu sâu. Điều này trước đây chưa có, khiến toàn bộ không gian trở nên thú vị hơn và khuyến khích nhiều người xây dựng xung quanh những khách hàng nhẹ nhàng hơn.

Người tục ngữ Lodestar
Một trong những điều mà nhóm Lodestar đang thực hiện là người chứng minh. Nghĩa là, sử dụng tính năng đồng bộ hóa máy khách nhẹ để xác minh dữ liệu từ phía thực thi, do đó, việc xác minh thông tin bạn nhận được từ nhà cung cấp (như Infura) là chính xác.

Hy vọng rằng những thứ như thế này sẽ bổ sung thêm một lớp bảo mật khác và phân cấp hơn một chút cho giao thức. Đây cũng chỉ là bước đầu tiên. Chúng ta cần nhiều ví dụ cụ thể hơn về những gì có thể được xây dựng với tiềm năng này.

Điều gì đang ngăn cản chúng ta sử dụng các client nhẹ ngày nay?

Câu trả lời cho vấn đề này ít liên quan đến khía cạnh kỹ thuật mà liên quan nhiều hơn đến việc áp dụng PoC và cơ sở hạ tầng mà chúng tôi có (ví dụ: Thư viện Prover).

Chúng tôi cần bổ sung thêm nhiều khả năng chứng minh liên quan đến các giao dịch và biên lai, điều này sẽ yêu cầu chúng tôi chuyển sang mã hóa SSZ cho các giao dịch, nhưng ngoài điều đó, về mặt giao thức, chúng tôi đã sẵn sàng.

Chúng ta thực sự có thể sử dụng công nghệ này ngay bây giờ! Tuy nhiên, về mặt UX, chúng ta cần đạt đến mức mà ứng dụng khách đơn giản chỉ chạy ở chế độ nền và không làm gián đoạn người dùng hoặc yêu cầu họ thực hiện các bước bổ sung.

Tất nhiên, rất khó để buộc áp dụng thứ gì đó trong một không gian phi tập trung, nhưng chúng ta nên suy nghĩ về cách sử dụng các biện pháp khuyến khích để thúc đẩy điều này và cách chúng ta có thể khiến MetaMask, Rainbow, v.v., cũng xem xét nó.

Sự chuyển đổi từ cây Merkle sang cây Verkle

Thay đổi cấu trúc dữ liệu để có hiệu quả cao hơn—việc chuyển từ thiết lập cây Merkle Patricia sang cây Verkle mới hơn là một công cụ thay đổi cuộc chơi cho các máy khách nhẹ vốn sẽ gặp khó khăn với các kích thước bằng chứng khổng lồ.

Sự ra đời của cây Verkle giải quyết mối lo ngại này thông qua cấu trúc dữ liệu mới. Thông qua việc sử dụng sáng tạo các kỹ thuật dựa trên đa thức, cây Verkle giảm đáng kể kích thước bằng chứng cần thiết để xác minh, giúp quy trình trở nên dễ quản lý và hợp lý hơn đối với các máy khách hạng nhẹ.

“Ý tưởng là nhờ có Verkle, bạn có được những bằng chứng nhỏ. Và do đó, bạn có thể cung cấp cho các khách hàng hạng nhẹ, hãy gọi họ là khách hàng không quốc tịch, với cách xác minh mọi thứ đã được cung cấp để có ít sự tin cậy hơn.”

Bản cập nhật này biểu thị một sự thay đổi cơ bản trong cách các máy khách nhẹ tương tác với dữ liệu của Ethereum, nâng cao khả năng xác minh hiệu quả trạng thái của chuỗi khối mà không ảnh hưởng đến bảo mật hoặc độ tin cậy.

Điều này không chỉ mang lại lợi ích cho các khách hàng hạng nhẹ hiện tại mà còn tạo tiền đề cho những đổi mới trong tương lai, tạo ra một không gian nơi người dùng có thể giao dịch với Ethereum một cách trơn tru, an toàn và hiệu quả hơn.

Các máy khách hạng nhẹ có nên được chuẩn hóa trên L1 và L2 không?

Đây là một chủ đề gây tranh cãi hiện đang được tranh luận. Theo Guillaume, “Tôi nghĩ chúng ta chưa nên hài hòa hóa cấu trúc dữ liệu vì L2 đang thử nghiệm, họ là những người chuyển động nhanh và đột phá, còn L1 thì thận trọng hơn và bảo thủ hơn một chút”.

Sự thật là chúng ta có thể cần thêm thời gian để xem xét việc tiêu chuẩn hóa. Điều gì có ý nghĩa liên quan đến thời gian là một câu hỏi mở, nhưng có lẽ chúng ta phải mất từ 5 đến 10 năm nữa trước khi cộng đồng có thể nghĩ đến một quy trình hài hòa.

Sự chậm trễ này được cho là hợp lý bởi tính chất phức tạp của các lớp Ethereum và thách thức thực hiện các thay đổi do công nghệ và thiết kế đã có sẵn. Điểm mấu chốt: chúng ta nên đợi thời điểm thích hợp hơn cho bất kỳ nỗ lực tiêu chuẩn hóa tiềm năng nào, cho phép cơ sở hạ tầng Ethereum ổn định và trưởng thành hơn.

Hội nghị thượng đỉnh khách hàng nhẹ @ DevConnect 🇹🇷

Các nhà xây dựng Ethereum từ khắp nơi trên thế giới sẽ tập trung tại Istanbul, Türkiye vào tuần tới để tham dự Devconnect—hãy tham gia cùng chúng tôi trong lần thứ ba của Hội nghị thượng đỉnh khách hàng nhẹ, bao gồm các bài thuyết trình và thảo luận về hướng phát triển khách hàng nhẹ!

Không thể làm được? Hãy theo dõi trên Twitter, tham gia cuộc trò chuyện trên Telegram hoặc tham gia hành động thông qua Discord #light-client.

ngôi sao dẫn đường

Lodestar là ứng dụng khách đồng thuận Ethereum mới nhất được xây dựng bằng TypeScript và được ChainSafe duy trì. Ứng dụng khách và thư viện nguồn mở của chúng tôi giúp cho nhóm nhà phát triển lớn nhất trên thế giới có thể tiếp cận việc phát triển trên Ethereum. Tập trung vào các ứng dụng khách nhẹ, Lodestar đặt mục tiêu cải thiện khả năng sử dụng dữ liệu blockchain có thể xác minh cho tất cả các loại thiết bị và người dùng của chúng.

Đóng góp vào sự đa dạng của khách hàng. Chạy Lodestar với hướng dẫn bắt đầu nhanh của chúng tôi. Có một câu hỏi? Hãy ghé qua Discordcủa chúng tôi 👋

Tuyên bố từ chối trách nhiệm:

1. Bài viết này được in lại từ [chainsafe]. Mọi bản quyền đều thuộc về tác giả gốc [Colin A]. Nếu có ý kiến phản đối việc tái bản này, vui lòng liên hệ với nhóm Gate Learn , họ sẽ xử lý kịp thời.
2. Tuyên bố miễn trừ trách nhiệm pháp lý: Các quan điểm và ý kiến trình bày trong bài viết này chỉ là của tác giả và không cấu thành bất kỳ lời khuyên đầu tư nào.
3. Việc dịch bài viết sang các ngôn ngữ khác được thực hiện bởi nhóm Gate Learn. Trừ khi được đề cập, việc sao chép, phân phối hoặc đạo văn các bài viết đã dịch đều bị cấm.