- Ethereumのステートは拡大し続けており、より高いストレージ需要がノード運用者に負担をかけている。
- スケーリングアップグレードはネットワーク全体のアクティビティを増加させるが、同時にステートの成長も加速させている。
- ステートエクスパイアリ・アーカイブ設計および部分的なステートレス化は、ノードのアクセス性を維持することを目指している。
Ethereumは、ガス代やトランザクション速度の指標には現れない、増大する技術的リスクに直面している。研究者たちは、ネットワークの拡大するステートが長期的な分散化を脅かしていると警告している。Ethereum FoundationのStateless Consensus研究者によれば、Ethereumのステートは継続的に増加し、決して縮小しない。その結果、ノードの運用は時間とともにより困難で高価になり、アクセスしづらくなっている。
Foundationは、Ethereumを数十億ドルの価値を決済するグローバルインフラとして説明している。また、信頼性が高く分散化されたステートアクセスに依存する数千のアプリケーションを調整している。ストレージ需要が高まるにつれ、フルノードを運用できる参加者は減少している。この変化は、大規模なインフラプロバイダーにコントロールが集中するリスクをもたらす。
なぜEthereumのステートは拡大し続けるのか
Ethereumのステートにはアカウント残高、スマートコントラクトコード、コントラクトストレージが含まれる。あらゆるインタラクションがノードが保持し提供しなければならない新たなデータを追加する。Foundationの研究者によれば、ステートは拡大する一方で、デフォルトでは古いデータを削除しない。この設計選択が、現在ノード運用者に長期的な負担を生み出している。
Ethereum Foundationは、過大なステートがネットワークを脆弱にすると警告している。運用コストが増加し、独立したノード運用者への参入障壁が高まる。スケーリングアップグレードによってネットワーク全体のアクティビティは増加した。Layer 2の拡大、ガスリミットの増加、EIP-4844によってより多くのトランザクションが可能になった。しかし、これらの改善はステートの成長も加速させている。利用が増えるほど、すべてのノードが管理しなければならない保存データも増加する。
ステート膨張による中央集権化リスク
ノード要件が増すにつれ、小規模な運用者は対応が困難になる。時間の経過とともに、十分な資金を持つ事業者だけがフルステートを保存・提供できるようになる。Foundationは、この結果が検閲耐性やネットワークの中立性を弱めると警告している。運用者が減ることで、独立した検証ポイントも減少する。
研究者たちは、FOCILやVOPSといった部分的なセーフガードを挙げている。これらの仕組みは、特化したブロック生成下での検閲耐性の維持を目指している。しかし、Foundationはその成功がアクセス可能なステートストレージに依存していると述べている。ノードは過度なコストなしにステートを保存・提供できなければならない。
そのバランスが崩れると、ノードの同期が困難になる。障害や外部からの圧力によって、重要なステートデータへのアクセスが妨げられる可能性がある。
ノード負担軽減のための3つの提案
ステート膨張への対応として、FoundationはState Expiry、State Archive、Partial Statelessnessを提案している。それぞれ異なるプレッシャーポイントを対象としている。State Expiryは、非アクティブなデータをアクティブステートから剪定する。ノードはデフォルトでほとんど使われないデータを保存しなくなる。
期限切れデータは暗号学的証明によって復元可能なままとなる。このアプローチにより、ネットワーク全体の定常的なストレージ需要を削減できる可能性がある。State Archiveは分離モデルを導入する。専用のアーカイブノードが過去のステートを保存し、標準ノードはより小さなデータセットで運用する。
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Partial Statelessnessは、フルステート保存なしでの検証に焦点を当てている。バリデーターはローカルのステートコピーではなく証明を用いてブロックを検証できる。しかし、研究者たちはこれがストレージの責任を移転させると警告している。ブロックビルダー、RPCプロバイダー、MEVサーチャー、エクスプローラーが大部分のステートを保持することになる。
このシナリオは、システムのレジリエンスや検閲耐性に新たな疑問をもたらす。このようなモデルに関連するリスクとして、同期や障害の問題が指摘されている。Foundationは、これらのコンセプトはまだ研究段階にあると述べている。プロトコルに変更を加える前に、開発者による包括的なテストとコミュニティからのフィードバックが行われることが期待されている。
研究者たちは、制限のない参加者を許容することが依然として主要な目標であると強調している。これらの提案は、Ethereumの成長に貢献しつつ分散化を維持することを意図している。
