Деревья Verkle – новый путь к децентрализации Ethereum

Сейчас валидаторы Ethereum должны локально хранить значительные объемы данных для проверки транзакций и поддержки согласованности блокчейна. Однако запланированное обновление введет криптографическую технику, известную как деревья Verkle, что позволит создавать ноды, не требующие записи состояния блокчейна.

По словам разработчика ядра Ethereum Престона Ван Луна, это снизит минимальное требование к запуску нод с 500-800 ГБ до менее 1 ГБ. Пользователям потребуется только вести учет новых блоков, которые еще не завершены в сети.

Введение нод без состояния может значительно улучшить децентрализацию Ethereum. В настоящее время около 35% нод Ethereum размещено на серверах Amazon, в одном центре обработки данных. Такая централизованность создает потенциальную уязвимость в случае, если с этим центром что-нибудь случится.

Благодаря внедрению деревьев Verkle, Ethereum может расшириться с 10 000 нод до миллионов. Как объясняет другой разработчик Ethereum Core Мариус ван дер Вийден, новые ноды (ноды без сохранения состояния) потребуют минимального объема памяти и пропускной способности, что потенциально позволяет пользователям запускать их на своих смартфонах.

Переход к нодам без сохранения состояния также позволит отдельным пользователям Ethereum самостоятельно проверять состояние сети. Теперь пользователи, не имеющие ресурсов или опыта для запуска собственных нод, должны полагаться на поставщиков кошельков, таких как MetaMask, чтобы подтвердить состояние блокчейна. Это создает единую точку отказа и требует доверия к отчетам третьих сторон. 

Уменьшив затраты на передачу данных, кошельки смогут встраивать такие ноды в свои продукты, позволяя пользователям легко проверять состояние Ethereum локально. Это изменение повышает безопасность пользователей и гарантирует, что они следуют правильной цепочке.

Планируемое обновление заменит текущую зависимость Ethereum от деревьев Merkle. В то время, как деревья Merkle нуждаются в большом количестве данных для проверки целевых блоков, деревья Verkle нуждаются только в сохранении родительских и дочерних данных, пропуская все сестринские блоки. Это приводит к тому, что ноды могут проверять данные, не зная полного состояния блокчейна Ethereum.

Переход к деревьям Verkle сложен и может занять много времени. Прежде чем разработчики Ethereum смогут сосредоточиться на их внедрении, они должны завершить следующее запланированное обновление Cancun, которое включает долгожданный EIP-4844, направленный на снижение транзакционных затрат в L2-сетях.

Введение деревьев Verkle станет значимым шагом к усилению децентрализации Ethereum. Перейдя на ноды без сохранения состояния, снизив требования к данным и расширив возможности пользователей, Ethereum станет более устойчивым, доступным и ориентированным на пользователя.