以太坊中的輕客戶端狀態

以下是內容基於最近的推特領域信息，以及與輕客戶端愛好者 Phil Ngo、Gajinder Singh (Lodestar)、Guillaume Ballet (Geth) 和 Matt Garnett (EF) 的合作。

在Lodestar，我們一直是輕客戶端的長期支持者。輕客戶端是連接到完整節點以與區塊鏈交互的軟件。作爲運行自己的完整節點的資源友好型且無需信任的替代方案，輕客戶端減少了信任第三方的需要。盡管它們不確認區塊，但它們在直接訪問無需信任的區塊鏈數據方麵很有價值。

然而，盡管具有所有理論價值，但仍需要努力使輕客戶端成爲與以太坊交互的標準部分。下麵，我們將深入研究一些現有的挑戰（和進展），衕時強調在不影響用戶體驗的情況下去信任的重要性。

什麽是輕客戶端？

與以太坊互動的最去中心化和去信任的方式是運行完整節點。但這併不是一件容易的事——它涉及維護區塊鏈的獨立副本，以及即時、直接訪問以太坊的點對點網絡，這需要大量的內存、存儲和 CPU，這對許多用戶來説是不可行的。更不用説，在許多情況下，沒有必要驗證整個鏈。

針對這個問題的解決方案，例如無國籍，距離實現還有數年時間。目前，犧牲運行完整節點的一些好處來以最低的硬件要求運行是我們樂觀的一個有前途的解決方案。

確實我們去年髮布了一篇關於輕客戶端的文章，支持它們作爲我們一些問題的解決方案。

爲此，輕客戶端在區塊鏈繫統中髮揮著關鍵作用，爲不想運行全節點的用戶提供對以太坊的安全訪問，而無需衕步整個網絡。

輕客戶端不是存儲本地區塊鏈數據併自動驗證更改，而是從提供商處穫取所需的數據，提供商可以直接連接到完整節點。然後，該數據由輕節點處理，使其確認其是規範鏈的一部分併保持更新。

以太坊併不是唯一一個積極緻力於輕客戶端的生態繫統。

輕客戶端的挑戰

衆所周知，運行全節點涉及資源密集型任務以及設備功能和計算要求方麵的限製。雖然輕客戶端似乎是一個簡單的替代方案，但從歷史上看，它們很難實現。

然而，The Merge 從根本上改變了以太坊上輕客戶端的含義，無論是在工作方式還是提供的服務方麵。 Altair 硬分叉引入了衕步委員會，即一種就鏈的塊頭是什麽達成共識的有用方法。本質上，這是輕客戶端更原生地集成到協議中一種方式。

有了權益證明，我們現在有了一個輕客戶端協議，您基本上可以選擇鏈的任何部分，構建證明，併進行深入研究。這在以前是不可用的，使整個空間變得更加有意思，併鼓勵更多的人圍繞輕客戶端進行構建。

Lodestar證明者
Lodestar 團隊一直在做的事情之一就是證明者。也就是説，使用輕客戶端衕步來驗證來自執行端的數據，以便驗證您從提供商（如 Infura）穫得的信息是否正確。
希望這樣的事情能夠爲協議增加另一層安全性和更多的去中心化程度。這也隻是第一步。我們需要更多具體的例子來説明可以利用這種潛力來構建什麽。

今天是什麽阻止我們使用輕客戶端？

這個問題的答案與技術方麵關繫不大，更多地與我們擁有的 PoC 和基礎設施（例如證明庫）的採用有關。

我們需要添加更多有關交易和收據的證明功能，這將要求我們轉曏交易的 SSZ 編碼，但除此之外，從協議角度來看，我們已經做到了。

我們現在就可以實際使用這項技術！不過，就用戶體驗而言，我們需要讓輕客戶端僅在後颱運行，不會幹擾用戶或需要他們執行額外的步驟。

當然，在去中心化空間中強製採用某些東西是很睏難的，但我們應該考慮如何利用激勵措施來促進這一點，以及如何讓 MetaMask、Rainbow 等也考慮它。

從 Merkle 樹到 Verkle 樹的轉變

改變數據結構以提高效率——從 Merkle Patricia 樹設置遷移到較新的 Verkle 樹對於輕客戶端來説是一個游戲規則改變者，否則它們將難以應對巨大的證明大小。

Verkle 樹的引入通過新的數據結構解決了這個問題。通過創新地使用基於多項式的技術，Verkle 樹大大減少了驗證所需的證明的大小，使輕客戶端的流程更易於管理和簡化。

“這個想法是，多虧了 Verkle，你才有了小證明。正因爲如此，您可以提供輕客戶端（讓我們稱之爲無狀態客戶端），併提供一種方法來驗證所提供的所有內容，從而減少信任。”

此次更新標誌著輕客戶端與以太坊數據交互方式的根本性轉變，增強了它們在不損害安全性或信任的情況下有效驗證區塊鏈狀態的能力。

這不僅有利於當前的輕客戶端，而且還爲未來的創新奠定了基礎，創造了一個用戶可以更順暢、安全、高效地處理以太坊的空間。

輕客戶端是否應該在 L1 和 L2 之間進行標準化？

這是一個目前有爭議的話題。 Guillaume 錶示：“我認爲我們還不應該協調數據結構，因爲 L2 正在進行實驗，他們快速行動、打破事物，而 L1 則更加謹慎、更加保守。”

事實是，我們可能需要更多時間來考慮標準化。關於時間安排的合理性是一個懸而未決的問題，但我們可能需要五到十年的時間才能讓社區考慮協調流程。

這種延遲可以説是合理的，因爲技術和設計已就位，這導緻以太坊層變得覆雜併使現有技術實施變更變得睏難。最重要的是：我們應該等待更合適的時間來進行任何可能的標準化工作，以便建立更加成熟和穩定的以太坊基礎設施。

輕客戶端峰會 @ DevConnect 🇹🇷

來自世界各地的以太坊構建者將於下周齊聚土耳其伊斯坦布爾參加 Devconnect——與我們一起參加第三次迭代輕客戶端峰會，主講輕客戶端髮展方曏的演講和討論！

無法參加？敬請關註推特，加入電報對話，或通過Discord （#輕客戶端）行動起來。

Lodestar

Lodestar 是使用 TypeScript 構建併由 ChainSafe 維護的最新以太坊共識客戶端。憑借我們的開源客戶端和庫，世界上最大的開髮者群體可以在以太坊上進行開髮。Lodestar 專註於輕客戶端，旨在提高所有類型設備及其用戶的可驗證區塊鏈數據的可用性。

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