基于Rust的以太坊轻客户端Helios：实现无信任访问

以太坊轻客户端Helios近日发布，该客户端基于Rust语言开发，旨在提供完全无需信任的以太坊访问。Helios采用以太坊转向PoS后促成的轻客户端协议，能够将不受信任的中心化RPC提供商数据转换为安全可验证的本地RPC。结合中心化RPC，Helios可在不运行完整节点的情况下验证数据真伪。

Helios客户端能在约两秒内完成同步，且无需存储，用户可通过任何设备(包括手机和浏览器插件)安全访问链上数据。这一创新解决了便捷性与去中心化难以兼顾的常见痛点。

中心化基础设施的潜在风险

尽管区块链技术承诺让用户自主掌控财富和数据，但为追求便利，我们仍在某些方面做出了妥协。其中之一是使用中心化的RPC服务器。用户通常通过中心化提供商访问以太坊，这些公司在云服务器上运行高性能节点，便于用户查询链上数据。然而，这种做法要求用户信任这些提供商，无法验证查询结果的准确性。

理论上，恶意的RPC提供商可能通过操纵去中心化交易所的报价数据，诱导用户设置较低的"最小产出"参数，从而实施一种新型的三明治攻击。攻击者可能会私下保留交易并直接发送给某些机构以牟利，而不是将其广播到公共内存池。

虽然目前尚未发生此类攻击，但在将不熟悉的RPC提供商添加至钱包前，用户仍应谨慎。

Helios的工作原理

Helios由执行层和共识层组成，两层紧密耦合，用户只需安装和运行单个软件即可。

共识层利用信标链的同步委员会机制。同步委员会由随机选择的512个验证者组成，服务周期约27小时。如果超过三分之二的委员会成员签署了一个区块头，该区块极可能位于规范信标链中。Helios通过查询不受信任的RPC获取最近的同步委员会签名，从而追踪链头。

执行层将经过共识层验证的信标区块头与不受信任的执行层RPC结合使用，提供经过验证的执行层数据。通过应用状态根和Merkle证明请求，Helios可在本地验证所有存储在以太坊的数据。

Helios的应用前景

Helios的轻量级特性使更多人能够从各种设备安全访问以太坊数据。用户可以在某些钱包中将Helios作为RPC提供商，实现无需信任地访问各种去中心化应用。

Rust对WebAssembly的支持也使应用开发人员能够轻松将Helios嵌入JavaScript应用程序中。这些集成将提升以太坊的安全性，减少对中心化基础设施的依赖。

未来，Helios还有多个可能的发展方向，包括支持直接从P2P网络获取轻客户端数据、构建可编译至WebAssembly的版本、将其直接集成到钱包软件中等。这些创新将进一步推动以太坊生态系统的发展，为用户提供更安全、便捷的区块链访问体验。