W świecie blockchaina, gaz od dawna jest czymś, czego użytkownicy potrzebują i nienawidzą. To koszt, który płacimy za każdą transakcję, za każde wykonanie inteligentnego kontraktu. Ale w miarę jak blockchain się rozwija, pojawia się nowe wyzwanie, problem, który może bardziej ograniczyć przyszłość zdecentralizowanych sieci niż gaz: state bloat (powiększenie stanu).
State bloat jest jak zagracona przestrzeń strychowa blockchaina. Z biegiem czasu wypełnia się danymi - częścią ważnymi, ale w dużej mierze przestarzałymi lub zbędnymi. I podobnie jak właściciel domu, który ma trudności ze znalezieniem potrzebnej rzeczy w zagraconym strychu, blockchain jest spowolniony, droższy i trudniejszy do skalowania przez state bloat.
Na szczęście Altius oferuje inteligentne i efektywne rozwiązanie do zarządzania stanem blockchaina, zapewniając, że sieć może się rozwijać bez kompromisów w zakresie szybkości czy decentralizacji. Odkryjmy, jak blockchain przechowuje dane, czym jest state bloat i jak Altius zmienia zasady gry.
Jak Blockchain Przechowuje Dane?
Blockchain to zasadniczo rozproszony rejestr zapisujący transakcje. Ale oprócz śledzenia transferu wartości, blockchain utrzymuje coś, co nazywa się stanem. Stan to aktualny obraz wszystkich kont, inteligentnych kontraktów i powiązanych danych w dowolnym momencie. Wyobraź sobie to jako pamięć blockchaina — miejsce, które przechowuje wszystko, od salda tokenów po zmienne w skomplikowanym protokole DeFi.
Za każdym razem, gdy dochodzi do transakcji lub wykonania inteligentnego kontraktu, stan jest aktualizowany. Na przykład:
Kiedy wysyłasz ETH komuś, stan zmienia się, aby odzwierciedlić Twoje nowe saldo i saldo odbiorcy.
Kiedy zdecentralizowana giełda (DEX) przetwarza transakcję, stan aktualizuje informacje o płynności, rezerwach tokenów i pozycjach użytkowników.
Stan jest bardzo ważny, ponieważ pozwala blockchainowi znać aktualny stan bez konieczności ponownego przetwarzania całej historii transakcji od początku. Jednak w miarę wzrostu liczby transakcji i wdrażania większej liczby inteligentnych kontraktów, stan również się powiększa. I wtedy zaczyna się problem.
Czym Jest State Bloat?
State bloat to nadmierny wzrost stanu w blockchainie. Gdy stan się powiększa, węzły (komputery działające blockchain) muszą zużywać więcej zasobów, aby przechowywać, uzyskiwać dostęp i aktualizować te dane. Z czasem, state bloat może:
Spowalnia proces przetwarzania transakcji.
Zwiększa koszty operacyjne węzła.
Utrudnia nowym węzłom dołączenie do sieci.
Mówiąc prosto, state bloat jest jak balon, który wciąż rośnie — jeśli nie zostanie kontrolowany, może pęknąć lub sprawić, że system będzie zbyt ciężki, aby działać efektywnie.
Stan Bloat w Liczbach
Zobacz kilka statystyk, aby zobaczyć skalę problemu:
Ethereum: Na rok 2023, rozmiar stanu Ethereum wynosi około 200 GB, rosnąc o 10-20 GB rocznie. Gdy uruchomiono je w 2015 roku, jego stan był praktycznie znikomy, ale teraz stał się dużym obciążeniem.
Bitcoin: Chociaż nie ma stanu jak Ethereum, Bitcoin wykorzystuje zestaw UTXO (Unspent Transaction Output), aby śledzić niezużyte monety. Zestaw ten wzrósł z kilku MB w 2009 roku do ponad 4 GB w 2023 roku.
Solana: Dzięki wysokiej szybkości przetwarzania, stan Solany również gwałtownie rośnie. W 2022 roku jego stan wynosił około 100 GB i nadal rośnie wraz z rozwojem nowych aplikacji zdecentralizowanych (dApps).
Ten wzrost nie jest zrównoważony. Jeśli nie zostanie kontrolowany, state bloat może udusić największe sieci blockchain.
Skutki State Bloat
State bloat to nie tylko problem techniczny, ale także prowadzi do poważnych konsekwencji:
Wolny Czas Synchronizacji: Nowe węzły muszą pobrać i przetworzyć cały stan, aby dołączyć do sieci. Gdy stan się powiększa, ten proces zajmuje więcej czasu i zasobów. W przypadku Ethereum synchronizacja pełnego węzła może trwać kilka dni, a nawet kilka tygodni.
Wysokie Koszty Przechowywania: Utrzymanie pełnego węzła wymaga przechowywania całego stanu. W miarę wzrostu rozmiaru stanu, koszty sprzętu również rosną. To powoduje, że osoby fizyczne i małe organizacje rezygnują, co prowadzi do mniejszej liczby węzłów i większej centralizacji sieci.
Wolne Przetwarzanie Transakcji: Większy stan oznacza, że węzły potrzebują więcej czasu, aby uzyskać dostęp do danych i je zaktualizować, co zmniejsza szybkość transakcji i przepustowość sieci, szczególnie w godzinach szczytu.
Ryzyko Centralizacji: Gdy utrzymanie węzłów staje się drogie, tylko organizacje z dużymi zasobami mogą sobie na to pozwolić. To osłabia decentralizację blockchaina.
Przeszkoda w Rozwoju: W przypadku nowych blockchainów lub rozwiązań Layer 2, state bloat może być dużą barierą. Jeśli sieć nie rozszerza się efektywnie, nie przyciągnie programistów ani użytkowników.
Co Walidatorzy Zwykle Robią, Aby Przeciwdziałać State Bloat?
Walidatorzy i operatorzy węzłów wymyślili wiele sposobów, aby radzić sobie z state bloat, ale często są to tylko rozwiązania tymczasowe:
Przycinanie Stanu (State Pruning): Usuwanie danych stanu historycznego, które nie są już potrzebne. Ethereum zastosowało kilka technik przycinania, ale nie powstrzymało to stanu od dalszego wzrostu z nowymi transakcjami.
Klient Lekki: Klienci lekcy nie przechowują całego stanu, polegając na pełnych węzłach w celu uzyskania informacji. Jednak to zmniejsza bezpieczeństwo i decentralizację, ponieważ klienci lekcy muszą ufać innym węzłom.
Shardowanie: Niektóre blockchainy, takie jak Ethereum 2.0, dzielą sieć na mniejsze shard, aby rozłożyć obciążenie stanu. Mimo to, shardowanie jest skomplikowane i nie rozwiązuje problemu w pełni.
Wygaszenie Stanu (State Expiry): Niektóre propozycje, takie jak te Ethereum, mają na celu przechowywanie starych danych, zmniejszając koszty przechowywania. Ale to wciąż tylko pomysł i nie został wdrożony.
Te rozwiązania mogą złagodzić problem, ale nie rozwiązują jego pierwotnej przyczyny: sposób, w jaki blockchain przechowuje i zarządza stanem, jest nieefektywny.
Altius: Najlepsze Rozwiązanie do Zarządzania Stanem
Altius nie tylko naprawia błędy, ale także przekształca sposób, w jaki blockchain obsługuje stan od podstaw. Oto, jak Altius przewyższa:
Model Równoległego Przechowywania
Altius wykorzystuje model rozproszonego przechowywania stanu, umożliwiając niezależne operacje na wielu shardach. Pomyśl o tym jak o wielu dobrze zorganizowanych magazynach, gdzie dane są podzielone na łatwo dostępne obszary, zamiast być upchane w ciasnej przestrzeni.
Korzyści: Z poziomą skalowalnością, gdy sieć rośnie, wystarczy dodać shard, aby obsłużyć zwiększający się stan. State bloat przestaje być problemem.
Równoległe Przetwarzanie Poleceń (ILP)
Altius optymalizuje wykonanie inteligentnych kontraktów za pomocą ILP, przetwarzając polecenia równolegle, aby zredukować konflikty i zwiększyć efektywność. To nie tylko szybsze, ale także zmniejsza ilość generowanych danych stanu.
Korzyści: Szybkie i zgrabne wykonanie sprawia, że sieć jest lżejsza i bardziej elastyczna.
Aplikacja Oceny Kodów (ACA)
Altius zachęca programistów do pisania efektywnego kodu poprzez ACA, oceniając i nagradzając optymalne inteligentne kontrakty, które generują mniej state bloat.
Korzyści: Tworzenie ekosystemu, w którym wszyscy korzystają z kompaktowego stanu.
Ogromne korzyści z integracji Altius
Altius to nie tylko rozwiązanie do skalowania, to także wielka zmiana:
Nieskończona Ekspansja: Dzięki modelowi shard, Altius nie ma ograniczeń w zakresie rozmiaru stanu, co pozwala sieci rozwijać się swobodnie.
Niskie Koszty: Optymalizacja przechowywania i wykonania pomaga zmniejszyć koszty operacyjne węzła, utrzymując sieć zdecentralizowaną i łatwą do dołączenia.
Szybkie Transakcje: Równoległe przetwarzanie i efektywne zarządzanie stanem zapewniają płynne transakcje, nawet gdy sieć jest zajęta.
Zrównoważona Przyszłość: Altius jest kompatybilny z wieloma blockchainami, od Ethereum po Solanę, stanowiąc uniwersalne rozwiązanie dla wszystkich platform.
Wsparcie dla Programistów: Nagrody za optymalny kod, Altius buduje wysokiej jakości społeczność deweloperów.
Stan jest nowym gazem, ale Altius jest rozwiązaniem
Jak gaz od dawna zagrażał rozwojowi blockchaina, tak teraz state bloat jest kolejnym wielkim wyzwaniem. Ale z Altius, przyszłość staje się jaśniejsza. Mniej zużycia, inteligentniejsze przechowywanie i czystsze skalowanie, Altius zapewnia, że blockchain nie będzie obciążony własnym sukcesem.
Jeśli jesteś programistą, walidatorem lub entuzjastą blockchaina, dowiedz się więcej o Altius już dziś. Stan może być nowym gazem, ale z Altius nigdy nie zabraknie Ci paliwa.
Chcesz odkryć, jak Altius podnosi poziom Twojego projektu blockchain? Odwiedź Altius Labs, aby dowiedzieć się więcej!
#Altius