Ringkasan
Eksekusi Stateless: Validator tidak menyimpan seluruh status sistem, tetapi hanya memverifikasi transaksi melalui bukti kriptografi.
Eksekusi Stateful: Setiap validator menyimpan dan memperbarui seluruh status sistem (model tradisional dari Ethereum mainnet).
Stateless bergantung pada bukti ringkas (Verkle trees, STARKs) dan lapisan data yang tersedia (DA) yang kuat.
Keunggulan utama: Biaya perangkat keras jauh lebih rendah + Peningkatan desentralisasi dibandingkan dengan ukuran bukti dan bandwidth yang lebih tinggi.
Realitas 2025: Model Stateless murni masih jarang; sebagian besar arsitektur modul menggunakan eksekusi Stateless yang dikombinasikan dengan DA/status (model campuran).
Contoh tipikal: Ethereum Verge (Verkle), Polygon AggLayer, rollup di Celestia, dan jembatan malas (lazy bridging)
Mengapa model eksekusi penting?
Cara node blockchain mengakses dan memperbarui status tidak lagi hanya detail implementasi; itu menjadi salah satu alat utama untuk mengembangkan skala dan mencapai kedaulatan dalam desain modul. Saat rollup, appchain, dan L2 berdaulat berkembang, arsitek harus memutuskan apakah validator perlu membawa terabyte data riwayat atau dapat memverifikasi transisi status tanpa perlu menyimpan status.
Pilihan antara Stateless dan Stateful secara langsung mempengaruhi desentralisasi, hambatan perangkat keras, biaya ketersediaan data, dan kemampuan untuk menggabungkan antar rantai.
Definisi 2 Model
Eksekusi Stateful – Model Tradisional
Dalam model Stateful, setiap node penuh mempertahankan salinan lengkap yang diperbarui dari seluruh status sistem (saldo akun, penyimpanan kontrak pintar, kode hash, dll.). Ketika sebuah blok diusulkan:
Produsen blok mencakup transaksi dan root status baru.
Setiap validator mengeksekusi kembali setiap transaksi pada salinan status lokal.
Jika root status hasil cocok dengan root dalam blok, blok diterima.
Ethereum, Solana, BNB Chain, dan sebagian besar L1 monolitik beroperasi dengan cara ini. Keuntungannya adalah kesederhanaan dan konfirmasi status instan: setiap node dapat menjawab "saldo alamat X berapa?" tanpa perlu berkomunikasi dengan pihak lain.
Kekurangan yang jelas pada tahun 2025: Node penyimpanan penuh Ethereum saat ini melebihi 14 TB dan terus meningkat. Bahkan node yang telah dipangkas juga memerlukan SSD ~1 TB dan RAM 32+ GB, menghilangkan kemungkinan operasi bagi sebagian besar pengguna individu.
Eksekusi Stateless
Dalam model Stateless, validator tidak menyimpan status sistem secara lokal. Sebagai gantinya, setiap transaksi (atau batch) disertai dengan bukti kriptografi yang mengonfirmasi bahwa transaksi memiliki akses ke bagian status yang diperlukan (misalnya: cabang Merkle dalam pohon Patricia atau bukti Verkle).
Proses verifikasi menjadi:
Produsen blok melampirkan bukti + transaksi + root status baru.
Validator memeriksa keabsahan bukti dibandingkan root status yang diterima terdekat.
Validator mengeksekusi kembali transaksi hanya dengan data bukti yang disediakan.
Jika root status yang dihitung cocok dengan deklarasi dalam blok, diterima.
Tidak ada node yang menyimpan lebih dari beberapa blok status terbaru. Beban berpindah dari penyimpanan ke bandwidth dan verifikasi kriptografi.
Pertimbangan Teknikal Ketika Mengembangkan Skala
Persyaratan Perangkat Keras dan Desentralisasi
Stateless jelas unggul dalam aspek ini. Seorang klien Ethereum Stateless sedang diuji di jaringan testnet Verge yang dapat berjalan lancar pada mini-PC 300 USD atau bahkan cluster Raspberry Pi 5 premium. Sementara itu, menjalankan node eksekusi Stateful di sebagian besar L1/L2 memerlukan perangkat keras perusahaan.
Bukti nyata: Node DA ringan dari Celestia telah beroperasi Stateless dengan <8 GB RAM, sementara node eksekusi Ethereum berjuang dengan masalah status yang membengkak.
Bandwidth dan Ukuran
Kekurangan utama dari eksekusi Stateless murni selalu menjadi masalah bukti yang membengkak. Dengan pohon Merkle-Patricia klasik dari Ethereum, satu transaksi ERC-20 biasanya memerlukan ~1–3 KB data bukti. Bahkan dengan 1.000 transaksi/detik, ini beralih menjadi puluhan megabit/detik hanya untuk bukti, melampaui ambang praktis untuk klien Stateless.
Itu sebabnya seluruh ekosistem berlomba-lomba menuju pohon Verkle dan rekurensi STARK: keduanya mengurangi ukuran bukti 20–30× dan menjadikan klien Stateless menjadi memungkinkan pada skala praktis.
Menjamin Ketersediaan Data
Client Stateless hanya aman dengan lapisan ketersediaan data dasar. Jika produsen blok menyembunyikan sebagian bukti atau delta status, validator Stateless tidak dapat mendeteksi penipuan tanpa seluruh data.
Ini adalah alasan mengapa eksekusi Stateless hampir selalu dikombinasikan dengan lapisan DA khusus (Celestia, Ethereum DAS setelah Prague, Avail). Lapisan DA tetap Stateful, artinya harus menyimpan dan melayani data, tetapi validator eksekusi tetap ringan dan Stateless.
Kesesuaian Kontrak Sinkron & Asinkron
Rollups Stateful (misalnya: Arbitrum One sebelum Atlas, rantai OP Stack) menyediakan kesesuaian kontrak: satu token di rollup ini dapat digunakan di rollup lain pada blok yang sama jika berbagi lapisan pembayaran umum.
Desain Stateless cenderung menuju kesesuaian tidak sinkron karena bukti status memerlukan waktu untuk dibuat dan disebarluaskan. Proyek seperti Polygon AggLayer dan jembatan SP1 dari Succinct sedang mengatasi hal ini dengan mekanisme konfirmasi sebelumnya dan jembatan Stateless umum.
Implementasi Praktis
Ethereum – Pohon Verkle
Pembaruan mendatang "Verge" dari Ethereum menggantikan pohon Patricia Merkle dengan pohon Verkle, mengurangi ukuran bukti dari kilobyte menjadi ~30–50 bytes per slot penyimpanan. EIP-6800 dan EIP-7691 meletakkan dasar untuk klien Stateless sepenuhnya pada 2026–2027. Ketika diimplementasikan, siapa pun dapat menjalankan node verifikasi penuh di laptop sambil tetap memverifikasi seluruh rantai.
Celestia + Rollups – DA Stateless, Eksekusi Campuran
Celestia sepenuhnya Stateless untuk pengambilan sampel ketersediaan data. Rollup yang terdaftar di Celestia (misalnya: Doma, Movement) saat ini menjalankan node eksekusi Stateful, tetapi proyek seperti Eclipse dan Citrus (rollup SVM di Celestia) sedang mengalihkan klien SVM Stateless dengan bukti STARK dan DA Celestia.
Polygon AggLayer – Jembatan Stateless Multi-fungsi
AggLayer mengimplementasikan agregator bukti Stateless umum. Rantai yang terpisah dapat menyimpan status internal, tetapi pesan antar rantai dibuktikan melalui ZK Stateless berdasarkan root status bersama. Ini memberikan keamanan lapisan pembayaran umum tanpa mengharuskan setiap validator menyimpan status dari setiap rantai.
Metode Campuran – Solusi Praktis
Eksekusi murni Stateless masih jarang dalam produksi. Sebagian besar kelompok menerapkan salah satu dari tiga model campuran:
Eksekusi Stateful + verifikasi Stateless (misalnya: prover boojum dari zkSync Era menghasilkan bukti yang dapat diverifikasi oleh node Stateless mana pun)
Klien Stateless + DA/status dasar (model Ethereum + Celestia)
Lapisan jembatan Stateless di rantai Stateful (AggLayer, tanda tangan rantai Near)
Model campuran ini menangkap sebagian besar manfaat desentralisasi sambil mengendalikan biaya bukti.
Implementasi di Masa Depan
Menjelang 2027, asumsi default dalam arsitektur modul dapat menjadi "eksekusi Stateless, ketersediaan data, dan pembayaran minimal Stateful". Kemajuan dalam pohon Verkle, rekurensi STARK, dan distribusi bukti terdistribusi (misalnya: Jaringan Portal, klien ringan Helios) sedang menghilangkan hambatan besar terakhir.
Bagi para pembangun yang memilih model eksekusi saat ini:
Jika memprioritaskan maksimal desentralisasi dan kedaulatan jangka panjang → pilih Stateless dari awal (dikombinasikan dengan Celestia/Avail/Ethereum DAS)
Jika diperlukan kesesuaian kontrak dan menerima perangkat keras yang lebih tinggi → eksekusi Stateful dengan pemangkasan data yang kuat dan peta jalan transisi ke Stateless
Model Stateless bukanlah solusi serba bisa, tetapi ia semakin menjadi prasyarat untuk setiap rantai yang ingin mempertahankan netralitas dan aksesibilitas global saat status meningkat tanpa batas.
Masa depan blockchain yang berkembang dan berdaulat adalah di mana tidak ada entitas mana pun, meskipun didanai dengan kuat, harus menyimpan seluruh riwayat rantai untuk berpartisipasi dalam konsensus. Masa depan itu sedang dibangun.