Vitalik: Masa Depan Potensial Ethereum, The Purge

Salah satu tantangan yang dihadapi Ethereum adalah bahwa, secara default, ekspansi dan kompleksitas dari setiap protokol blockchain akan meningkat seiring berjalannya waktu. Ini terjadi dalam dua aspek:

Data Historis: Setiap transaksi yang dilakukan dan setiap akun yang dibuat pada setiap momen dalam sejarah perlu disimpan secara permanen oleh semua klien, dan diunduh oleh setiap klien baru, sehingga sepenuhnya disinkronkan dengan jaringan. Ini akan mengakibatkan beban klien dan waktu sinkronisasi yang terus meningkat seiring berjalannya waktu, bahkan jika kapasitas rantai tetap tidak berubah.

Fungsi protokol: Menambahkan fitur baru jauh lebih mudah daripada menghapus fitur lama, menyebabkan kompleksitas kode meningkat seiring waktu.

Untuk memastikan Ethereum dapat bertahan dalam jangka panjang, kita perlu menerapkan tekanan balik yang kuat terhadap kedua tren ini, mengurangi kompleksitas dan ekspansi seiring waktu. Namun, pada saat yang sama, kita perlu mempertahankan salah satu atribut kunci yang membuat blockchain menjadi hebat: ketahanan. Anda bisa meletakkan NFT, surat cinta dalam data panggilan transaksi, atau kontrak pintar yang berisi 1 juta dolar di atas rantai, masuk ke dalam gua selama sepuluh tahun, dan ketika keluar, menemukan bahwa itu masih ada menunggu Anda untuk membaca dan berinteraksi. Agar DApp dapat sepenuhnya terdesentralisasi dengan tenang dan menghapus kunci upgrade, mereka perlu yakin bahwa ketergantungan mereka tidak akan diupgrade dengan cara yang merusak mereka - terutama L1 itu sendiri.

Jika kita bertekad untuk mencapai keseimbangan antara kedua kebutuhan ini, dan meminimalkan atau membalikkan pembengkakan, kompleksitas, dan penurunan sambil mempertahankan kontinuitas, itu sepenuhnya mungkin. Organisme dapat melakukan ini: meskipun sebagian besar organisme menua seiring waktu, beberapa yang beruntung tidak. Bahkan sistem sosial pun dapat memiliki umur yang sangat panjang. Dalam beberapa kasus, Ethereum telah berhasil: bukti kerja telah menghilang, opcode SELFDESTRUCT sebagian besar telah hilang, dan node rantai beacon telah menyimpan data lama selama maksimal enam bulan. Menemukan jalan ini untuk Ethereum dengan cara yang lebih umum dan menuju hasil akhir yang stabil dalam jangka panjang adalah tantangan tertinggi untuk skalabilitas jangka panjang Ethereum, keberlanjutan teknologi, dan bahkan keamanannya.

The Purge: Tujuan utama.

Mengurangi persyaratan penyimpanan klien dengan mengurangi atau menghilangkan kebutuhan setiap node untuk menyimpan semua riwayat atau bahkan status akhir secara permanen.

Mengurangi kompleksitas protokol dengan menghilangkan fungsi yang tidak diperlukan.

Daftar Isi:

Kedaluwarsa riwayat（历史记录到期）

Kedaluwarsa status（状态到期）

Pembersihan fitur

Kadaluarsa sejarah

Apa masalah yang diselesaikan?

Hingga saat penulisan artikel ini, node Ethereum yang sepenuhnya disinkronkan memerlukan sekitar 1,1 TB ruang disk untuk menjalankan klien, ditambah lagi ratusan GB ruang disk untuk klien konsensus. Sebagian besar dari ini adalah data historis: data tentang blok, transaksi, dan penerimaan historis, sebagian besar sudah berusia bertahun-tahun. Ini berarti bahwa bahkan jika batas Gas tidak meningkat sama sekali, ukuran node akan terus meningkat ratusan GB setiap tahunnya.

Apa itu, dan bagaimana cara kerjanya?

Salah satu fitur penyederhanaan kunci dari masalah penyimpanan sejarah adalah bahwa, karena setiap blok terhubung ke blok sebelumnya melalui tautan hash (dan struktur lainnya), cukup untuk mencapai konsensus saat ini untuk mencapai konsensus sejarah. Selama jaringan mencapai konsensus pada blok terbaru, setiap blok sejarah, transaksi, atau status (saldo akun, nomor acak, kode, penyimpanan) dapat disediakan oleh peserta individu mana pun serta bukti Merkle, dan bukti tersebut memungkinkan orang lain untuk memverifikasi kebenarannya. Konsensus adalah model kepercayaan N/2-of-N, sementara sejarah adalah model kepercayaan N-of-N.

Ini memberi kita banyak pilihan tentang bagaimana menyimpan catatan sejarah. Salah satu pilihan alami adalah jaringan di mana setiap node hanya menyimpan sebagian kecil data. Inilah cara kerja jaringan benih selama beberapa dekade: meskipun jaringan secara keseluruhan menyimpan dan mendistribusikan jutaan file, setiap peserta hanya menyimpan dan mendistribusikan beberapa file di antaranya. Mungkin bertentangan dengan intuisi, metode ini bahkan tidak harus mengurangi ketahanan data. Jika dengan membuat node beroperasi lebih ekonomis, kita dapat membangun jaringan dengan 100.000 node, di mana setiap node menyimpan 10% catatan sejarah secara acak, maka setiap data akan disalin 10.000 kali - sama dengan faktor penggandaan dari jaringan 10.000 node - di mana setiap node menyimpan semua konten.

Saat ini, Ethereum telah mulai melepaskan model di mana semua node menyimpan semua sejarah secara permanen. Blok konsensus (yaitu bagian yang terkait dengan konsensus proof-of-stake) hanya menyimpan sekitar 6 bulan. Blob hanya menyimpan sekitar 18 hari. EIP-4444 bertujuan untuk memperkenalkan periode penyimpanan satu tahun untuk blok sejarah dan bukti transaksi. Tujuan jangka panjang adalah untuk membangun periode yang seragam (mungkin sekitar 18 hari), di mana setiap node bertanggung jawab untuk menyimpan semua konten, lalu membangun jaringan peer-to-peer yang terdiri dari node Ethereum untuk menyimpan data lama dalam cara jaringan terdistribusi.

Kode penghapusan dapat digunakan untuk meningkatkan ketahanan, sambil mempertahankan faktor penggandaan yang sama. Faktanya, Blob telah melakukan kode penghapusan untuk mendukung pengambilan sampel ketersediaan data. Solusi yang paling sederhana kemungkinan adalah menggunakan kembali kode penghapusan ini dan juga menempatkan eksekusi dan data blok konsensus ke dalam blob.

memiliki hubungan dengan penelitian yang ada?

EIP-4444；

Torrents dan EIP-4444；

Jaringan portal;

Jaringan portal dan EIP-4444;

Penyimpanan dan pengambilan terdistribusi objek SSZ di Portal;

Bagaimana cara meningkatkan batas gas (Paradigm).

Apa yang masih perlu dilakukan, apa yang perlu dipertimbangkan?

Pekerjaan utama yang tersisa mencakup membangun dan mengintegrasikan solusi terdistribusi konkret untuk menyimpan catatan sejarah------setidaknya catatan pelaksanaan, tetapi pada akhirnya juga termasuk konsensus dan blob. Solusi yang paling sederhana adalah (i) cukup memperkenalkan pustaka torrent yang ada, serta (ii) yang disebut solusi asli Ethereum dari jaringan Portal. Setelah salah satu dari ini diperkenalkan, kita dapat membuka EIP-4444. EIP-4444 itu sendiri tidak memerlukan hard fork, tetapi memang memerlukan versi protokol jaringan yang baru. Oleh karena itu, mengaktifkannya untuk semua klien secara bersamaan adalah berharga, jika tidak, ada risiko klien mengalami kegagalan karena terhubung ke node lain yang mengharapkan untuk mengunduh catatan sejarah lengkap tetapi sebenarnya tidak berhasil.

Pertimbangan utama melibatkan bagaimana kita berusaha untuk menyediakan data sejarah "kuno". Solusi termudah adalah berhenti menyimpan sejarah kuno besok dan mengandalkan node arsip yang ada serta berbagai penyedia terpusat untuk melakukan replikasi. Ini mudah, tetapi ini melemahkan posisi Ethereum sebagai tempat catatan permanen. Cara yang lebih sulit tetapi lebih aman adalah terlebih dahulu membangun dan mengintegrasikan jaringan torrent untuk menyimpan catatan secara terdistribusi. Di sini, "seberapa keras kita berusaha" memiliki dua dimensi:

Bagaimana kami berusaha memastikan bahwa kumpulan node terbesar benar-benar menyimpan semua data?

Seberapa dalam integrasi penyimpanan sejarah ke dalam protokol?

Salah satu metode ekstrem untuk (1) akan melibatkan bukti penahanan: pada dasarnya meminta setiap validator bukti kepemilikan untuk menyimpan proporsi tertentu dari catatan sejarah dan secara berkala memeriksa secara kriptografis apakah mereka melakukannya. Metode yang lebih lembut adalah menetapkan standar sukarela untuk persentase sejarah yang disimpan oleh setiap klien.

Untuk (2), implementasi dasar hanya melibatkan pekerjaan yang telah diselesaikan hari ini: Portal telah menyimpan file ERA yang mencakup seluruh sejarah Ethereum. Implementasi yang lebih menyeluruh akan melibatkan menghubungkannya ke proses sinkronisasi, sehingga jika seseorang ingin menyinkronkan node penyimpanan sejarah lengkap atau node arsip, bahkan jika tidak ada node arsip lain yang online, mereka dapat mencapainya melalui sinkronisasi langsung dari jaringan portal.

Bagaimana itu berinteraksi dengan bagian lain dari peta jalan?

Jika kita ingin membuat menjalankan atau memulai node menjadi sangat mudah, maka mengurangi kebutuhan penyimpanan sejarah bisa dibilang lebih penting daripada tanpa status: dari 1,1 TB yang dibutuhkan node, sekitar 300 GB adalah status, dan sekitar 800 GB telah menjadi sejarah. Hanya dengan mencapai tanpa status dan EIP-4444, visi untuk menjalankan node Ethereum di smartwatch dan hanya membutuhkan beberapa menit untuk diatur dapat terwujud.

Pembatasan penyimpanan sejarah juga membuat implementasi node Ethereum yang lebih baru menjadi lebih praktis, hanya mendukung versi terbaru dari protokol, yang membuatnya menjadi lebih sederhana. Misalnya, sekarang banyak baris kode dapat dihapus dengan aman karena slot penyimpanan kosong yang dibuat selama serangan DoS pada tahun 2016 telah dihapus sepenuhnya. Sekarang bahwa peralihan ke bukti kepemilikan telah menjadi sejarah, klien dapat dengan aman menghapus semua kode yang terkait dengan bukti kerja.

Kedaluwarsa status

Apa masalah yang diselesaikan?

Meskipun kami menghilangkan kebutuhan untuk menyimpan riwayat di klien, kebutuhan penyimpanan klien akan terus meningkat, sekitar 50 GB per tahun, karena status yang terus berkembang: saldo akun dan angka acak, kode kontrak dan penyimpanan kontrak. Pengguna dapat membayar biaya sekali untuk mengalihkan beban ini selamanya kepada klien Ethereum sekarang dan di masa depan.

Status lebih sulit untuk "kedaluwarsa" dibandingkan dengan sejarah, karena EVM secara fundamental dirancang berdasarkan asumsi ini: setelah objek status dibuat, ia akan selalu ada dan dapat dibaca kapan saja oleh transaksi mana pun. Jika kita memperkenalkan tanpa status, beberapa orang berpendapat bahwa masalah ini mungkin tidak begitu buruk: hanya kelas pembangun blok khusus yang perlu benar-benar menyimpan status, sementara semua node lainnya (bahkan yang termasuk daftar yang dihasilkan!) dapat beroperasi tanpa status. Namun, ada pandangan bahwa kita tidak ingin terlalu bergantung pada tanpa status, dan pada akhirnya kita mungkin ingin membuat status kedaluwarsa untuk menjaga desentralisasi Ethereum.

Apa itu, dan bagaimana cara kerjanya

Hari ini, ketika Anda membuat objek status baru (ini dapat terjadi dengan salah satu dari tiga cara berikut: (i) mengirim ETH ke akun baru, (ii) membuat akun baru menggunakan kode, (iii) mengatur slot penyimpanan yang belum pernah diakses sebelumnya), objek status ini akan selamanya berada dalam keadaan tersebut. Sebaliknya, yang kami inginkan adalah objek tersebut secara otomatis kedaluwarsa seiring berjalannya waktu. Tantangan kunci adalah mencapainya dengan cara yang memenuhi tiga tujuan:

Efisiensi: Tidak memerlukan banyak perhitungan tambahan untuk menjalankan proses kedaluwarsa.

Kemudahan pengguna: Jika seseorang masuk ke gua selama lima tahun dan kembali, mereka seharusnya tidak kehilangan akses ke posisi ETH, ERC20, NFT, dan CDP...

Keterpastian pengembang: Para pengembang tidak perlu beralih ke model pemikiran yang sepenuhnya tidak dikenal. Selain itu, aplikasi yang saat ini kaku dan tidak diperbarui seharusnya dapat terus berfungsi dengan normal.

Tidak memenuhi tujuan ini sangat mudah untuk menyelesaikan masalah. Misalnya, Anda dapat membuat setiap objek status juga menyimpan penghitung tanggal kedaluwarsa (yang dapat diperpanjang dengan membakar Ether, yang mungkin secara otomatis terjadi kapan saja saat dibaca atau ditulis), dan memiliki proses untuk mengiterasi status untuk menghapus objek status tanggal kedaluwarsa. Namun, ini memperkenalkan perhitungan tambahan (bahkan kebutuhan penyimpanan), dan pasti tidak dapat memenuhi persyaratan ramah pengguna. Pengembang juga sulit untuk menyimpulkan keadaan tepi yang melibatkan nilai penyimpanan yang kadang-kadang direset menjadi nol. Jika Anda mengatur penghitung waktu kedaluwarsa dalam ruang lingkup kontrak, ini secara teknis akan memudahkan hidup pengembang, tetapi akan membuat ekonomi menjadi lebih sulit: pengembang harus mempertimbangkan bagaimana "membebankan" biaya penyimpanan yang berkelanjutan kepada pengguna.

Ini semua adalah masalah yang telah diupayakan oleh komunitas pengembang inti Ethereum selama bertahun-tahun, termasuk proposal seperti "sewa blockchain" dan "regenerasi". Pada akhirnya, kami menggabungkan bagian terbaik dari proposal dan fokus pada dua kategori "solusi yang paling tidak buruk yang diketahui":

• Solusi untuk status yang sebagian telah kedaluwarsa
• Saran kadaluarsa status berdasarkan periode alamat.

Kadaluarsa status sebagian

Sebagian proposal status yang kedaluwarsa mengikuti prinsip yang sama. Kami membagi status menjadi blok. Setiap orang menyimpan secara permanen "peta teratas", di mana blok bisa kosong atau tidak kosong. Data di setiap blok hanya akan disimpan jika data tersebut baru-baru ini diakses. Ada mekanisme "kebangkitan" yang akan diaktifkan jika data tidak lagi disimpan.

![Vitalik: Masa Depan Potensial Ethereum, The Purge](https://