กระบวนทัศน์: ความท้าทายและแนวทางแก้ไขสำหรับการเติบโตของรัฐ Ethereum

ผู้เขียนต้นฉบับ: Storm Slivkoff, Georgios Konstantopoulos

ต้นฉบับเรียบเรียง: ลูฟี่, Foresight News

การเติบโตของรัฐ Ethereum และความสัมพันธ์กับขีดจำกัดของก๊าซนั้นเป็นเรื่องที่เข้าใจผิดกันอย่างกว้างขวาง เป็นที่เชื่อกันอย่างกว้างขวางว่าการเติบโตของรัฐคือปัญหาคอขวดในการปรับขนาดหลักของ Ethereum อย่างไรก็ตาม การอภิปรายเกี่ยวกับการเติบโตของรัฐมักถูกขัดขวางเนื่องจากความไม่แน่ชัดของคำศัพท์และการขาดหลักฐานเชิงปริมาณโดยละเอียด

การใช้แนวทางที่ขับเคลื่อนด้วยข้อมูลสามารถทำให้ปัญหาการเติบโตของรัฐชัดเจนยิ่งขึ้น ในบทความนี้ เราใช้ประโยชน์จากชุดข้อมูลที่มีความละเอียดสูงเพื่อทำความเข้าใจขนาดและรูปร่างของการเติบโตของรัฐ ในกระบวนการนี้ เราได้ข้อสรุปที่น่าประหลาดใจ: ฮาร์ดแวร์สำหรับผู้บริโภคยุคใหม่สามารถรักษาสถานะการเติบโตในปัจจุบันได้อย่างน้อยหนึ่งทศวรรษ นอกจากนี้ เมื่อมีการปรับปรุงซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์อย่างต่อเนื่อง รันเวย์นี้อาจขยายออกไปอย่างไม่มีกำหนด

เราเชื่อว่า Ethereum มีแผนงานที่ชัดเจน: 1) ขจัดการเติบโตของรัฐโดยสิ้นเชิงเนื่องจากปัญหาคอขวดในการขยายขนาด 2) เพิ่มขีดจำกัดของ Gas ให้อยู่ในระดับที่รองรับระบบการเงินแบบกระจายอำนาจระดับโลก เป้าหมายของชุดบทความนี้คือเพื่อพัฒนาแนวทางทางวิทยาศาสตร์เพื่อทำความเข้าใจและพัฒนาแผนงานสำหรับการขยายนี้

บทความนี้เป็นส่วนแรกของชุดบทความเกี่ยวกับการขยายตัวของ Ethereum โดยส่วนใหญ่จะแนะนำการเติบโตของรัฐ ส่วนที่ 2 เกี่ยวกับการเติบโตในอดีต ส่วนที่ 3 เกี่ยวกับการเข้าถึงของรัฐ และส่วนที่ 4 เกี่ยวกับขีดจำกัดของก๊าซ

การเติบโตของรัฐคืออะไร?

คำว่า การเติบโตของสถานะ มักใช้เพื่อสรุปปัญหาคอขวดในการปรับขนาด Ethereum โดยที่ขนาดข้อมูลเกินความจุของฮาร์ดแวร์โหนด Ethereum อย่างไรก็ตาม ไม่ควรคำนึงถึงการเติบโตของรัฐในลักษณะเอกพจน์นี้ ข้อมูล Ethereum มีหลายประเภท แต่ละประเภทมีความสัมพันธ์เฉพาะกับส่วนประกอบฮาร์ดแวร์พื้นฐานของโหนด ดังนั้นจึงจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องใช้คำศัพท์เฉพาะทางเพื่ออธิบายคอขวดของการปรับขนาดที่แตกต่างกัน

สถานะคือชุดข้อมูลที่จำเป็นในการสร้างและตรวจสอบบล็อก Ethereum ใหม่ สถานะประกอบด้วยรหัสไบต์สัญญา การจัดเก็บสัญญา ยอดคงเหลือในบัญชี และหมายเลขสุ่มของบัญชี ประวัติคือชุดข้อมูลที่โหนดจำเป็นต้องซิงค์จากบล็อกกำเนิดไปยังบล็อกล่าสุด ประวัติศาสตร์ประกอบด้วยบล็อกและธุรกรรม รัฐและประวัติเป็นชุดข้อมูลที่ไม่ทับซ้อนกัน จากคำจำกัดความเหล่านี้ มีปรากฏการณ์ที่แตกต่างกันอย่างน้อย 3 เหตุการณ์ที่สร้างแรงกดดันอย่างมากต่อฮาร์ดแวร์ของโหนด:

• การเติบโตของสถานะ: การสะสมบัญชีใหม่ รหัสไบต์สัญญาใหม่ และพื้นที่จัดเก็บสัญญาใหม่

• การเติบโตในอดีต: การสะสมบล็อกใหม่และธุรกรรมใหม่

• การเข้าถึงสถานะ: ชุดการดำเนินการอ่านและเขียนที่ใช้ในการสร้างและตรวจสอบบล็อก

คอขวดแต่ละอันมีความสัมพันธ์เฉพาะกับข้อจำกัดด้านฮาร์ดแวร์ของโหนด ข้อจำกัดด้านฮาร์ดแวร์ที่เกี่ยวข้องมากที่สุดสี่ข้อคือ:

• Network IO คือปริมาณความเร็วในการอัพโหลดและดาวน์โหลดที่โหนดต้องรักษาไว้เพื่อให้ได้รับความเห็นพ้องต้องกันอย่างมั่นคงกับเพื่อนๆ

• ขนาดพื้นที่จัดเก็บคือจำนวนข้อมูลที่โหนดต้องเก็บไว้ในพื้นที่จัดเก็บถาวรเพื่อสร้าง ตรวจสอบ และแจกจ่ายบล็อก

• ขนาดหน่วยความจำคือจำนวนข้อมูลที่โหนดต้องแคชในหน่วยความจำเพื่อให้ซิงค์กับจุดสิ้นสุดของบล็อกเชน

• พื้นที่เก็บข้อมูล IO คือจำนวนการดำเนินการอ่านและเขียนต่อวินาทีที่โหนดต้องดำเนินการเพื่อให้ซิงค์กับจุดสิ้นสุดของบล็อกเชน

ความสัมพันธ์ระหว่างปัญหาคอขวดและข้อจำกัดของฮาร์ดแวร์แสดงในรูปที่ 1

รูปที่ 1: คอขวดในการขยาย Ethereum

เริ่มต้นที่ด้านบนของแผนภาพ ทุกครั้งที่ Ethereum ดำเนินธุรกรรม ทรัพยากรทั้งหมดที่ใช้โดยธุรกรรมนั้นจะมีการกำหนดราคาเป็น Gas ดังนั้นขีดจำกัดก๊าซของ Ethereum จึงเป็นปริมาณมิติเดียวที่จำกัดอัตราของกิจกรรมออนไลน์ทุกรูปแบบ ปลายน้ำของขีดจำกัดก๊าซคือขนาดบล็อกและการดำเนินการต่อบล็อก ยิ่งมีไบต์ต่อบล็อกมากเท่าใด ประวัติก็จะยิ่งเติบโตเร็วขึ้นเท่านั้น ยิ่งการดำเนินการ IO ต่อบล็อกมากเท่าใด อัตราการเข้าถึงสถานะก็จะยิ่งมากขึ้น และ (โดยปกติ) อัตราการเติบโตของสถานะก็จะยิ่งมากขึ้นเท่านั้น

ดังนั้น คอขวดของการปรับมาตราส่วนจึงสัมพันธ์กับข้อจำกัดด้านฮาร์ดแวร์ของโหนด ดังนี้:

• เพื่อรองรับการเติบโตของสถานะจำนวนมาก โหนดต้องมีพื้นที่เก็บข้อมูลและพื้นที่หน่วยความจำเพียงพอ หากสถานะมีขนาดใหญ่เกินไป รัฐจะไม่พอดีกับที่จัดเก็บข้อมูล หรือส่วนของสถานะที่เข้าถึงบ่อยจะไม่พอดีกับหน่วยความจำ ส่งผลให้ประสิทธิภาพลดลง

• เพื่อรองรับการเติบโตมหาศาลในอดีต โหนดต้องมีแบนด์วิดท์เครือข่ายเพียงพอที่จะแบ่งปันข้อมูลบล็อกจำนวนมากและมีความจุเพียงพอในการจัดเก็บข้อมูลนั้น

• เพื่อรองรับการเข้าถึงสถานะจำนวนมาก โหนดจะต้องมีหน่วยความจำจำนวนมากเพื่อแคชสถานะฮอต และ IO ที่เก็บข้อมูลจำนวนมากเพื่อรองรับการดำเนินการอ่านและเขียนที่เพียงพอ

สำหรับการเติบโตของรัฐโดยเฉพาะ ความท้าทายหลักคือการทำให้แน่ใจว่าขนาดของรัฐจะไม่เติบโตเร็วกว่าการปรับปรุงฮาร์ดแวร์สำหรับผู้บริโภคอย่างต่อเนื่อง หน่วยความจำโหนดและพื้นที่เก็บข้อมูลเป็นทรัพยากรที่มีจำกัด ดังนั้นในที่สุดพวกเขาจะถึงจุดคอขวด เว้นแต่สถานะจะหยุดเติบโตหรือฮาร์ดแวร์ได้รับการอัปเกรดเป็นประจำ โชคดีที่ฮาร์ดแวร์หน่วยความจำและอุปกรณ์จัดเก็บข้อมูลได้รับการปรับปรุงอย่างต่อเนื่องตลอดหลายปีที่ผ่านมา ถึงกระนั้นก็ตาม การคาดการณ์ที่แม่นยำเกี่ยวกับการปรับปรุงเหล่านี้ยังไม่แน่นอน และการเติบโตอย่างรวดเร็วของการปรับปรุงเหล่านี้ไม่ควรถือว่าดำเนินต่อไปอย่างไม่มีกำหนด

โปรดทราบว่า data blobs ที่นำเสนอโดย EIP-4844 ที่กำลังจะมาถึงจะนำการเปลี่ยนแปลงบางอย่างมาสู่ความสัมพันธ์แบบขยายเหล่านี้ หลังจาก EIP-4844 คาดว่าประวัติจะสะสมบนดิสก์น้อยลงมาก และเครือข่าย IO อาจเพิ่มขึ้นอย่างมากเมื่อถ่ายโอนข้อมูล Blob จำนวนมาก

ในบทความนี้ เราจะเน้นไปที่ขนาดของรัฐและอัตราการเติบโตของสถานะเป็นหลัก มากกว่าขนาดหน่วยความจำและรูปแบบการเข้าถึงสถานะ เราจะตรวจสอบหัวข้ออื่น ๆ ในงานในอนาคต

องค์ประกอบของรัฐ Ethereum

ขั้นตอนต่อไปในการทำความเข้าใจการเติบโตของรัฐคือการตรวจสอบขนาดโดยรวมของรัฐและขนาดการมีส่วนร่วมของแต่ละรัฐ ปัจจุบันจำนวนข้อมูลสถานะ Ethereum อยู่ที่ประมาณ 245.5 GB จำนวนนี้วัดโดยใช้โหนด reth แต่หมายเลขไคลเอ็นต์ต่อโหนดสามารถเทียบเคียงได้โดยประมาณ เช่นแผ่นแสดง บัญชี รหัสไบต์สัญญา และพื้นที่จัดเก็บสัญญาครอบครอง 14.1%, 4.3% และ 81.7% ของรัฐตามลำดับ

รูปที่ 2 แสดงขนาดสถานะที่ถูกครอบครองโดยโปรโตคอลสัญญาอัจฉริยะต่างๆ ในภาพด้านล่าง ขนาดของแต่ละหมวดหมู่สัญญาแสดงถึงจำนวนไบต์ที่ครอบครองโดยช่องจัดเก็บข้อมูลและรหัสไบต์

รูปที่ 2: การกระจายสถานะ Ethereum

ตัวเลขในรูปที่ 2 แสดงถึงจำนวนไบต์ทั้งหมดที่ไคลเอ็นต์โหนดต้องจัดเก็บไว้ในดิสก์ ซึ่งรวมถึงข้อมูลที่ใช้โดยดัชนีและค่าใช้จ่ายในการจัดเก็บประเภทอื่นๆ ขนาดพื้นที่จัดเก็บข้อมูลเฉลี่ยต่อบัญชีและต่อช่องจัดเก็บข้อมูลคือ 133.6 ไบต์และ 191.3 ไบต์ตามลำดับ

นี่คือข้อมูลที่สำคัญที่สุดบางส่วนในรูปที่ 2:

• โทเค็นเป็นผู้มีส่วนร่วมรายใหญ่ที่สุดในการระบุ ผู้มีส่วนร่วมที่ใหญ่ที่สุดในสถานะของ Ethereum คือโทเค็น ERC-20 และ ERC-721 ซึ่งคิดเป็น 27.2% และ 21.6% ของสถานะตามลำดับ เหตุผลที่โทเค็นมีสถานะมากก็เนื่องมาจากยอดคงเหลือของผู้ใช้แต่ละคนสำหรับแต่ละโทเค็นต้องถูกจัดเก็บแยกกันในช่องเก็บข้อมูลขนาด 32 ไบต์ของตัวเอง ดังนั้น ครึ่งหนึ่งของขนาดสถานะ Ethereum จึงเป็นสัดส่วนกับจำนวนผู้ใช้ Ethereum ทั้งหมดและจำนวนโทเค็นทั้งหมดที่ผู้ใช้แต่ละคนถืออยู่

• อย่างน้อย 7.4% ของสถานะของ Ethereum นั้นไม่มีการเคลื่อนไหว สัญญาที่ใหญ่ที่สุดบางส่วนในสถานะ Ethereum ไม่มีการใช้งานอีกต่อไป โปรโตคอลเหล่านี้เปิดตัวในช่วงเวลาที่ Block Space และพื้นที่ของรัฐมีราคาถูกกว่าในปัจจุบันมาก และรวมถึงโปรโตคอลส่วนใหญ่ในหมวดหมู่เกม การพนัน และการหลอกลวง รวมถึง DEX จำนวนมากที่ไม่ใช้งานอีกต่อไป รวมถึง IDEX, Etherdelta และโอเอซิส โปรโตคอลเหล่านี้รวมกันคิดเป็นอย่างน้อย 7.4% ของสถานะของ Ethereum ระดับการพักตัวที่แท้จริงนั้นสูงกว่า เนื่องจากมีโครงการหางยาวใน ERC-20, ERC-721 และประเภทอื่นๆ ด้วย

• สะพานข้ามโซ่ L2 ครอบครองน้อยกว่า 2% ของสถานะ Ethereum ด้วยการใช้ประโยชน์จากเทคโนโลยี เช่น การบีบอัด การพิสูจน์ ZK และการเข้ารหัสที่ได้รับการปรับปรุง ธุรกรรม L2 จะใช้สถานะได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่าเมนเน็ต แม้ว่า L2 จะมีสัดส่วนเพียง 2% ของสถานะ mainnet แต่ L2 มีธุรกรรมทั้งหมดต่อวินาทีมากกว่า mainnet ถึง 5 เท่า

สถานะ Ethereum เติบโตเร็วแค่ไหน?

สิ่งสำคัญที่สุดของการเติบโตของรัฐคืออัตราการเติบโตของรัฐในช่วงเวลาหนึ่ง อัตราส่วนนี้เผยให้เห็นความรุนแรงของปัญหาของรัฐและแนวโน้มที่เปลี่ยนแปลงไป

รูปที่ 3 แสดงอัตราการเติบโตของรัฐนับตั้งแต่ก่อตั้ง Ethereum ในปี 2558 อัตราการเติบโตเหล่านี้คำนวณโดยการรวมรหัสไบต์ของสัญญาและการจัดเก็บสัญญาภายในหมวดหมู่สัญญาแต่ละประเภท

รูปที่ 3: การเติบโตของสถานะ Ethereum เมื่อเวลาผ่านไป

นี่คือข้อมูลที่สำคัญที่สุดบางส่วนจากรูปที่ 3:

• ปัจจุบันสถานะมีการเติบโตประมาณ 2.62 GB ต่อเดือน ลดลงจากจุดสูงสุดที่ 5.99 GB ต่อเดือน ตัวเลขเหล่านี้ทำนายว่าขนาดสถานะรวมภายใน 5 ปีจะอยู่ระหว่าง 396 GB ถึง 606 GB แม้ว่าใครๆ ก็สามารถอธิบายอัตราการเติบโตในปัจจุบันได้ที่ 12.8% ต่อปี แต่อัตราการเติบโตสัมบูรณ์ได้ลดลงในขณะที่รัฐยังคงเติบโตต่อไป ดังนั้นการเติบโตแบบเอกซ์โปเนนเชียลแบบธรรมดาจึงอาจไม่ใช่แบบจำลองที่เหมาะสม

• การเติบโตของรัฐที่ลดลงล่าสุดมีสาเหตุหลักมาจากกิจกรรม NFT ที่ลดลง แม้ว่าบางคนอาจคาดหวังความสัมพันธ์ในระดับหนึ่งระหว่างกิจกรรมเครือข่ายประเภทต่างๆ แต่ก็มีความเป็นอิสระที่น่าประหลาดใจระหว่างผู้มีส่วนร่วมในสถานะแต่ละราย ตัวอย่างเช่น แม้ว่าการเติบโตของรัฐโดยรวมจะลดลงในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา แต่การเติบโตของรัฐ ERC-20 ก็เพิ่มขึ้นทุกปีนับตั้งแต่ปี 2020

• การเติบโตของรัฐถึงระดับต่ำสุดนับตั้งแต่ปี 2021 การลดลงนี้ค่อนข้างน่าประหลาดใจ แต่ก็สมเหตุสมผลเมื่อพิจารณาว่าสถานะนั้นแปรผันตามความสมดุลของโทเค็นใหม่เป็นหลัก หากอัตราการเติบโตของรัฐลดลงเรื่อยๆ อาจมีคนคิดว่า Ethereum มีความสามารถในการรองรับขีดจำกัดก๊าซที่สูงขึ้น สิ่งนี้อาจเป็นจริง แต่สิ่งสำคัญคือต้องจำไว้ว่า: 1) ภายใต้รูปแบบการกำหนดราคาก๊าซในปัจจุบัน ไม่มีอะไรที่จะป้องกันอัตราการเติบโตที่เพิ่มขึ้นครั้งใหม่ได้ และ 2) สถานะไม่ได้เป็นเพียงจุดคอขวดปลายน้ำของขีดจำกัดก๊าซเท่านั้น

ค่าที่ยอมรับได้สำหรับการเติบโตของสถานะคืออะไร?

ตอนนี้เรารู้ 1) ขนาด 2) องค์ประกอบ และ 3) อัตราการเติบโตของสถานะของ Ethereum เราจะกำหนดช่วงของค่าการเติบโตของสถานะที่ยอมรับได้อย่างไร? คำถามนี้ซับซ้อนเพราะมันขึ้นอยู่กับทั้งกลไกของตลาดที่คาดเดาไม่ได้และตัวเลือกทางปรัชญาเกี่ยวกับสิ่งที่การแลกเปลี่ยน Ethereum ควรทำ

เริ่มจากโมเดลที่ง่ายที่สุด สมมติว่าไม่มีการปรับปรุงฮาร์ดแวร์ในอนาคต ระดับการเติบโตของสถานะปัจจุบันสามารถคงอยู่ได้นานแค่ไหนบนฮาร์ดแวร์ผู้บริโภคโดยเฉลี่ย ดังแสดงในรูปที่ 3 การเติบโตของรัฐต่อปีในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาอยู่ระหว่าง 31 GB/ปี ถึง 72 GB/ปี ปัจจุบัน ฮาร์ดแวร์สำหรับผู้บริโภคทั่วไปมีความจุสูงสุดประมาณ 4 TB และความจุหน่วยความจำประมาณ 64 GB จากนี้ เราสามารถสร้างแบบจำลองการทำนายความต้องการพื้นที่เก็บข้อมูลและหน่วยความจำอย่างง่าย:

• พื้นที่เก็บข้อมูล: ขณะนี้โหนดจำเป็นต้องจัดเก็บข้อมูลสถานะทั้งหมดประมาณ 1 TB ในทางปฏิบัติ หมายความว่าโหนดจำนวนมากใช้ดิสก์ที่มีขนาดอย่างน้อย 2 TB เพื่อความง่าย เราจะมองข้ามการเติบโตในอดีตในอนาคตและทำตัวราวกับว่าเราอยู่ในโลกหลัง EIP-4444 เราสามารถคำนวณเวลาทำงานในอนาคตเป็น: (ความจุที่เหลืออยู่)/(อัตราการเติบโตของรัฐ) เช่นแผ่นแสดง ดังนั้นฮาร์ดแวร์พื้นที่จัดเก็บข้อมูลโหนดจึงสามารถรองรับอัตราการเติบโตของสถานะปัจจุบันได้นานกว่าสิบปีโดยไม่ต้องใช้พื้นที่ 2 TB หมด ที่ระดับการเติบโตของรัฐในปัจจุบัน พื้นที่ 4 TB ก็เพียงพอที่จะรองรับการดำเนินงานมาเกือบครึ่งศตวรรษ

• หน่วยความจำ: ผู้ใช้ Ethereum บนแขนรายงานว่าหน่วยความจำขั้นต่ำที่เป็นไปได้ในการรันโหนด Ethereum คือประมาณ 16 GB หากเราสมมติว่าความต้องการหน่วยความจำเพิ่มขึ้นตามสัดส่วนตามขนาดของรัฐ การเติบโตของสถานะ 30 GB ถึง 72 GB ต่อปีจะแปลงเป็นความต้องการหน่วยความจำเพิ่มเติม 2 GB - 4.7 GB ต่อปี ดังนั้นตามอัตราน้ำมันในปัจจุบัน RAM ขนาด 32 GB น่าจะเพียงพอสำหรับ 3 ถึง 8 ปี RAM 64 GB ควรจะเพียงพอสำหรับ 10 ถึง 23 ปี

นี่เป็นโมเดลที่เรียบง่ายพร้อมสมมติฐานมากมาย เงื่อนไขการขยายที่เป็นไปได้สำหรับโมเดลนี้ ได้แก่ 1) การเติบโตในอดีต 2) การขยายความต้องการหน่วยความจำแบบไม่เชิงเส้น 3) ต้นทุนฮาร์ดแวร์ที่ลดลง 4) ขีดจำกัดของก๊าซที่เพิ่มขึ้น 5) การกำหนดราคาก๊าซของ opcode และ 6) การปรับปรุงสถาปัตยกรรม Ethereum ในอนาคต แต่ละปัจจัยเหล่านี้สามารถโต้ตอบแบบไม่เชิงเส้นและวิวัฒนาการไปตามกาลเวลา เราจะสำรวจส่วนขยายโมเดลเหล่านี้ในงานในอนาคต

สิ่งสำคัญคือต้องเน้นย้ำว่าความยั่งยืนในระยะยาวเป็นสิ่งที่ดี แม้ว่าฮาร์ดแวร์สมัยใหม่จะสามารถรองรับการทำงานได้นานหลายปี แต่การลดรันไทม์ก็ไม่ควรมองข้าม แผนใดๆ ที่จะเร่งการเติบโตของรัฐควรรวมบัฟเฟอร์ที่สำคัญไว้เพื่อรองรับการเปลี่ยนแปลงที่ไม่อาจคาดเดาได้ในสภาพแวดล้อมของฮาร์ดแวร์หรือซอฟต์แวร์

วิธีแก้ปัญหาการเติบโตของรัฐ?

เพื่อแก้ปัญหาการเติบโตของรัฐ มีการเสนอแนวทางแก้ไขที่แตกต่างกันมากมาย การปรับปรุงสถาปัตยกรรม Ethereum โดดเด่นสามประการ: การโรลอัพ ความพยายามของ Verkle และการหมดอายุของสถานะ เมื่อนำมารวมกัน สิ่งเหล่านี้ถือเป็นแผนงานที่ครอบคลุมสำหรับการจัดการปัญหาการเติบโตของรัฐในระยะสั้น กลาง และระยะยาว

ระยะสั้น: การโรลอัปไม่ได้แก้ปัญหาการเติบโตของสถานะ แต่จะช่วยลดภาระบนเครือข่ายได้ ดังแสดงในรูปที่ 2 และ 3 Rollup สามารถใช้สถานะได้อย่างมีประสิทธิภาพมากกว่า Mainnet การย้ายกิจกรรมไปยัง L2 จำเป็นต้องมีสถานะจำนวนหนึ่งเพื่อจัดเก็บไว้ใน mainnet เพื่อรองรับการออกจากผู้ใช้ อย่างไรก็ตาม รอยเท้าสถานะของธุรกรรม L2 นั้นต่ำกว่าธุรกรรม mainnet มาก ดังนั้น Rollup จึงสามารถเพิ่มกิจกรรมทั้งหมดในระบบนิเวศได้อย่างยั่งยืนมากขึ้น การนำ Rollup มาใช้นั้นคาดว่าจะเพิ่มขึ้นพร้อมกับการเปิดตัว EIP-4844 ที่กำลังจะมาถึง โดยที่ Blob จะทำให้ Rollup มีราคาไม่แพงยิ่งขึ้น

ระยะกลาง: Verkle พยายามที่จะแก้ปัญหาการเติบโตของสถานะสำหรับโหนดตรวจสอบความถูกต้อง แต่ไม่ใช่ปัญหาของโหนดที่จำเป็นต้องสร้างธุรกรรมใหม่ ความพยายามของ Verkle เป็นโครงสร้างข้อมูลใหม่สำหรับสถานะ Ethereum รองรับไคลเอ็นต์ light ที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นและโหนด ไร้สถานะ โหนดเหล่านี้จะสามารถตรวจสอบบล็อกใหม่โดยไม่ต้องทราบค่าสถานะที่มีอยู่ ซึ่งจะช่วยขจัดปัญหาการเติบโตของสถานะสำหรับโหนดตรวจสอบความถูกต้อง การสร้างธุรกรรมใหม่ยังคงต้องมีการจัดเก็บและการเข้าถึงสถานะ แต่ยังคงมีความยั่งยืนมากกว่าที่เรามีในปัจจุบัน เนื่องจากการสร้างธุรกรรมเป็นงานที่สามารถกระจายไปยังเครื่องจักรต่างๆ ได้อย่างง่ายดาย ในแง่ของขอบเขต ความพยายามของ Verkle ถือเป็นภารกิจสำคัญที่อาจต้องใช้เวลาหลายปีในการดำเนินการ

ระยะยาว: การหมดอายุของสถานะช่วยแก้ปัญหาการเติบโตของสถานะสำหรับโหนดทั้งหมด แต่ต้องมีโครงสร้างพื้นฐานเพิ่มเติม การหมดอายุของสถานะทำให้โหนดสามารถละทิ้งส่วนที่ไม่ได้ใช้งานของสถานะได้ ดังแสดงในรูปที่ 2 โปรดทราบว่าคำว่า การจำศีลของรัฐ อาจเป็นชื่อที่เหมาะสมกว่า เนื่องจากข้อเสนอที่มีอยู่ส่วนใหญ่อนุญาตให้มีการฟื้นฟูสถานะ หมดอายุ ผ่านการพิสูจน์ ในส่วนของความกังวลเกี่ยวกับสถานะที่หมดอายุจะสูญหายไปตามกาลเวลา สถานะสามารถสร้างขึ้นใหม่ได้ตราบใดที่ประวัติ (บล็อกและข้อมูลธุรกรรม) ยังมีอยู่ ดังนั้น วิธีแก้ปัญหาใดก็ตามที่ได้รับการพัฒนาสำหรับปัญหาการเก็บรักษาประวัติของ EIP-4444 จะช่วยแก้ปัญหาการเก็บรักษาสถานะได้เช่นกัน แต่หาก Verkle พยายามที่จะบรรลุเป้าหมาย การหมดอายุของสถานะอาจไม่จำเป็น

มีวิธีแก้ไขปัญหาการเติบโตของรัฐอีกมากมาย วิธีอื่นๆ รวมถึงค่าเช่าของรัฐและการแบ่งส่วน แต่ในอดีตสิ่งเหล่านี้อาจมีผลกระทบต่อประสบการณ์ผู้ใช้หรือสุขภาพจิต โซลูชันเหล่านี้อาจจำเป็นต้องใช้ร่วมกับโซลูชันอื่นเพื่อให้ได้โซลูชันขั้นสุดท้ายในอนาคตอันไกลโพ้น

สรุป

แม้ว่าการเติบโตของรัฐจะเป็นความท้าทายสำคัญในการปรับขนาด Ethereum แต่เราเชื่อว่านี่เป็นปัญหาที่แก้ไขได้ การตีความข้อมูลของเราชี้ให้เห็นว่า Ethereum สามารถรักษาระดับการเติบโตของรัฐในปัจจุบันได้เป็นเวลาหลายปี และมอบเบาะรองที่สะดวกสบายสำหรับการอัพเกรดสถาปัตยกรรม

เราเชื่อว่าแนวทางเชิงประจักษ์มีความสำคัญอย่างยิ่งต่อการออกแบบขีดจำกัดก๊าซของ Ethereum และนำทาง Ethereum ไปสู่โซลูชันการปรับขนาดขั้นสูงสุด บทความนี้เป็นเพียงก้าวเดียวสู่เป้าหมายนั้น มีข้อมูลประเภทอื่นๆ ที่อยู่เหนือสถานะ ซึ่งแต่ละประเภทจะสร้างภาระให้กับโหนด Ethereum และขีดจำกัดของ Ethereum Gas เราหวังว่าจะได้สำรวจปัญหาคอขวดอื่นๆ เหล่านี้ในการทำงานในอนาคต