Состояние легких клиентов в Ethereum

Нижеследующая статья основана на недавнем общении в Twitter Spaces с энтузиастами легкого клиента Филом Нго, Гаджиндером Сингхом (Lodestar), Гийомом Балле (Geth) и Мэттом Гарнеттом (EF).

В компании Lodestar мы давно являемся сторонниками легких клиентов - программного обеспечения, которое подключается к полным узлам для взаимодействия с блокчейном. Легкие клиенты, являясь удобной и не требующей больших ресурсов альтернативой запуску собственного полного узла, снижают необходимость доверять третьим лицам. Хотя они не подтверждают блоки, они ценны с точки зрения прямого доступа к данным блокчейна, не вызывающим доверия.

Однако, несмотря на всю их теоретическую ценность, предстоит еще поработать над тем, чтобы сделать легкие клиенты стандартной частью взаимодействия с Ethereum. Ниже мы рассмотрим некоторые существующие проблемы (и прогресс), подчеркивая при этом важность доверия без ущерба для пользовательского опыта.

Что такое легкие клиенты?

Самый децентрализованный и не требующий доверия способ взаимодействия с Ethereum - запустить полноценную ноду. Но это нелегкая задача - она требует поддержания независимой копии блокчейна, а также мгновенного и прямого доступа к одноранговой сети Ethereum, что требует значительных объемов памяти, хранения и процессора, делая ее невыполнимой для многих пользователей. И это все не говоря уже о том, что во многих случаях нет необходимости проверять всю цепочку.

Решения этой проблемы, например, проблемы безгражданства, находятся на расстоянии нескольких лет от того, чтобы стать реальностью. На данный момент, жертвуя некоторыми преимуществами работы полноценного узла для функционирования с минимальными требованиями к аппаратному обеспечению - это многообещающее решение, на которое мы смотрим с оптимизмом.

Действительно, в прошлом году мы опубликовали статью о легких клиентах, отстаивая их как решение некоторых наших проблем.

В связи с этим легкие клиенты играют ключевую роль в системах блокчейн, предлагая пользователям, которые не хотят запускать полноценные узлы, безопасный доступ к Ethereum без синхронизации всей сети.

Вместо того, чтобы хранить локальные данные блокчейна и автономно проверять изменения, клиенты light получают необходимые им данные от провайдера, который может подключаться непосредственно к полному узлу. Затем эти данные обрабатываются узлом света, что позволяет ему подтвердить, что он является частью канонической цепочки, и оставаться в курсе событий.

Ethereum - не единственная экосистема, активно работающая над легкими клиентами.

Проблемы легких клиентов

Как мы все знаем, запуск полноценного узла сопряжен с ресурсоемкими задачами и ограничениями, касающимися возможностей устройств и вычислительных требований. Хотя легкие клиенты могут показаться простой альтернативой, исторически их было трудно реализовать.

Однако слияние в корне изменило представление о том, что значит быть легким клиентом на Ethereum, как в плане того, как они будут работать, так и в плане того, что они будут предлагать. В хард форке Altair появился комитет синхронизации, т.е. полезный способ получить легкий консенсус по поводу того, что является главой цепочки. По сути, это более естественная интеграция легких клиентов в протокол.

С доказательством доли у нас теперь есть легкий клиентский протокол, где Вы можете выбрать любой участок цепочки, построить доказательство и сделать глубокое погружение. Раньше такого не было, что делает все пространство более интересным и побуждает больше людей строить вокруг световых клиентов.

Провор Lodestar
Одна из вещей, над которой работает команда Lodestar, - это провер. То есть, используя синхронизацию легкого клиента для проверки данных со стороны выполнения, Вы проверяете правильность информации, которую получаете от провайдера (например, Infura).

Мы надеемся, что подобные вещи добавят протоколу еще один уровень безопасности и немного больше децентрализации. Это также лишь первый шаг. Нам нужно больше конкретных примеров того, что можно построить, используя этот потенциал.

Что мешает нам использовать световые клиенты сегодня?

Ответ на этот вопрос в меньшей степени связан с технической стороной и в большей - с принятием PoCs и инфраструктуры, которая у нас есть (например, библиотека Prover).

Нам нужно добавить больше возможностей для доказательства транзакций и квитанций, что потребует перехода на SSZ-кодирование транзакций, но кроме этого, с точки зрения протокола, мы на месте.

Мы можем использовать эту технологию прямо сейчас! Однако с точки зрения UX нам нужно достичь такого уровня, чтобы световой клиент просто работал в фоновом режиме, не мешал пользователям и не требовал от них дополнительных действий.

Конечно, трудно заставить принять что-то в децентрализованном пространстве, но нам следует подумать о том, как использовать стимулы для продвижения этого и как мы можем заставить MetaMask, Rainbow и т.д. также рассмотреть этот вопрос.

Переход от деревьев Меркле к деревьям Веркле

Изменение структуры данных для повышения эффективности - переход от дерева Меркла Патриции к более новым деревьям Веркла - это изменение структуры данных для легких клиентов, которые в противном случае не справились бы с большим объемом доказательств.

Появление деревьев Веркле решает эту проблему с помощью новой структуры данных. Благодаря инновационному использованию полиномиальных методов, деревья Verkle существенно уменьшают размер доказательств, необходимых для проверки, делая процесс более управляемым и упрощенным для легких клиентов.

"Идея заключается в том, что благодаря Verkle у Вас есть небольшие доказательства. И благодаря этому Вы можете предоставить легким клиентам, назовем их клиентами без гражданства, способ проверить все, что было предоставлено, так что доверия будет меньше".

Это обновление означает фундаментальный сдвиг в том, как клиенты light взаимодействуют с данными Ethereum, повышая их способность эффективно проверять состояние блокчейна без ущерба для безопасности и доверия.

Это не только приносит пользу нынешним легким клиентам, но и закладывает основу для будущих инноваций, создавая пространство, где пользователи смогут работать с Ethereum более гладко, безопасно и эффективно.

Должны ли световые клиенты быть стандартизированы для L1 и L2?

Это несколько спорная тема, которая в настоящее время обсуждается. По словам Гийома, "я думаю, что пока не стоит гармонизировать структуру данных, потому что L2 экспериментируют, они - люди, которые двигаются быстро и ломают вещи, а L1 более осторожны и немного более консервативны".

Правда в том, что нам, скорее всего, нужно больше времени для рассмотрения вопроса о стандартизации. Вопрос о том, что имеет смысл делать со временем, остается открытым, но, возможно, пройдет от пяти до десяти лет, прежде чем сообщество сможет даже подумать о процессе гармонизации.

Эта задержка, вероятно, оправдана сложной природой слоев Ethereum и трудностью внедрения изменений, связанных с уже существующими технологиями и разработками. Итог: нам следует подождать более подходящего времени для любых потенциальных усилий по стандартизации, что позволит создать более зрелую и стабилизированную инфраструктуру Ethereum.

The Light Client Summit @ DevConnect 🇹🇷

На следующей неделе разработчики Ethereum со всего мира соберутся в Стамбуле (Турция) на Devconnect - присоединяйтесь к нам на третью итерацию Light Client Summit, где будут представлены презентации и обсуждены направления развития легких клиентов!

Не можете прийти? Следите за новостями в Twitter, присоединяйтесь к разговору в Telegram или участвуйте в акции через Discord #light-clients.

Lodestar

Lodestar - это новейший клиент консенсуса Ethereum, созданный на TypeScript и поддерживаемый ChainSafe. Наш клиент с открытым исходным кодом и библиотеки делают разработку на Ethereum доступной для самой большой группы разработчиков в мире. Ориентируясь на легких клиентов, Lodestar стремится повысить удобство использования верифицируемых данных блокчейна для всех типов устройств и их пользователей.

Способствуйте разнообразию клиентов. Запустите Lodestar с помощью нашего краткого руководства. У Вас есть вопрос? Загляните в наш Discord👋

Отказ от ответственности：

1. Эта статья перепечатана с сайта[chainsafe]. Все авторские права принадлежат оригинальному автору[Colin A]. Если у Вас есть возражения против этой перепечатки, пожалуйста, свяжитесь с командой Gate Learn, и они незамедлительно рассмотрят их.
2. Предупреждение об ответственности: Мнения и взгляды, выраженные в этой статье, принадлежат исключительно автору и не являются инвестиционным советом.
3. Перевод статьи на другие языки осуществляется командой Gate Learn. Если не указано, копирование, распространение или плагиат переведенных статей запрещены.