- Der Ethereum-State wächst stetig, und höhere Speicheranforderungen belasten Node-Betreiber.
- Skalierungs-Upgrades steigern die Aktivität, beschleunigen jedoch auch das State-Wachstum im gesamten Netzwerk.
- State Expiry, Archiv-Design und partielle Statelessness sollen Nodes weiterhin zugänglich halten.
Ethereum steht vor einem wachsenden technischen Risiko, das sich nicht in Gasgebühren oder Transaktionsgeschwindigkeit widerspiegelt. Forscher warnen, dass der expandierende State des Netzwerks nun die langfristige Dezentralisierung bedroht. Die Stateless Consensus-Forscher der Ethereum Foundation erklärten, dass der Ethereum-State kontinuierlich wächst und niemals schrumpft. Dadurch wird der Betrieb von Nodes im Laufe der Zeit schwieriger, teurer und weniger zugänglich.
Die Foundation beschrieb Ethereum als eine globale Infrastruktur, die Werte in Milliardenhöhe abwickelt. Sie koordiniert zudem Tausende von Anwendungen, die auf einen zuverlässigen und dezentralen Zugriff auf den State angewiesen sind. Mit steigenden Speicheranforderungen können sich immer weniger Teilnehmer den Betrieb von Full Nodes leisten. Diese Entwicklung birgt das Risiko, dass die Kontrolle bei großen Infrastruktur-Anbietern konzentriert wird.
Warum wächst der Ethereum-State stetig?
Der Ethereum-State umfasst Kontostände, Smart-Contract-Code und Contract-Speicher. Jede Interaktion fügt neue Daten hinzu, die von Nodes gespeichert und bereitgestellt werden müssen. Die Forscher der Foundation erklärten, dass der State nur wächst. Alte Daten werden standardmäßig nie entfernt. Diese Designentscheidung belastet Node-Betreiber langfristig.
Die Ethereum Foundation warnte, dass ein übergroßer State das Netzwerk fragil macht. Er erhöht die Betriebskosten und erschwert unabhängigen Node-Betreibern den Zugang. Skalierungs-Upgrades haben die Aktivität im gesamten Netzwerk erhöht. Die Expansion von Layer 2, Erhöhungen des Gas-Limits und EIP-4844 ermöglichten mehr Transaktionen. Doch diese Verbesserungen beschleunigen auch das State-Wachstum. Mehr Nutzung erzeugt mehr gespeicherte Daten, die jede Node verwalten muss.
Zentralisierungsrisiken durch State-Bloat
Mit steigenden Anforderungen an Nodes haben kleinere Betreiber Schwierigkeiten, mitzuhalten. Im Laufe der Zeit können nur noch gut finanzierte Akteure den vollständigen State speichern und bereitstellen. Die Foundation warnte, dass dieses Ergebnis die Widerstandsfähigkeit gegen Zensur und die Netzneutralität schwächt. Weniger Betreiber bedeuten weniger unabhängige Verifikationspunkte.
Forscher verwiesen auf teilweise Schutzmechanismen wie FOCIL und VOPS. Diese Mechanismen sollen die Zensurresistenz bei spezialisierter Blockproduktion erhalten. Dennoch betonte die Foundation, dass ihr Erfolg von zugänglichem State-Speicher abhängt. Nodes müssen den State speichern und bereitstellen können, ohne dass die Kosten prohibitiv werden.
Ohne dieses Gleichgewicht wird das Synchronisieren von Nodes schwieriger. Ausfälle oder äußerer Druck könnten den Zugang zu kritischen State-Daten stören.
Drei Vorschläge zur Entlastung der Nodes
Um dem State-Bloat zu begegnen, schlug die Foundation State Expiry, State Archive und Partial Statelessness vor. Jeder Vorschlag zielt auf einen anderen Druckpunkt ab. State Expiry würde inaktive Daten aus dem aktiven State entfernen. Nodes müssten selten genutzte Daten standardmäßig nicht mehr speichern.
Abgelaufene Daten blieben durch kryptografische Nachweise wiederherstellbar. Dieser Ansatz könnte den routinemäßigen Speicherbedarf im gesamten Netzwerk reduzieren. State Archive führt ein Trennungsmodell ein. Spezielle Archiv-Nodes würden den historischen State speichern, während Standard-Nodes mit kleineren Datensätzen arbeiten.
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Partial Statelessness konzentriert sich auf die Validierung ohne vollständige State-Speicherung. Validatoren könnten Blöcke anhand von Nachweisen statt lokaler State-Kopien verifizieren. Forscher warnten jedoch, dass dies die Speicherverantwortung verlagert. Block-Builder, RPC-Anbieter, MEV-Sucher und Explorer würden den Großteil des States halten.
Dieses Szenario führt zu neuen Zweifeln an der Widerstandsfähigkeit des Systems und seiner Fähigkeit, Zensur zu widerstehen. Das Team wies auf die Risiken von Synchronisierung und Ausfällen bei einem solchen Modell hin. Die Foundation erklärte, dass sich diese Konzepte noch im Forschungsstadium befinden. Es wird erwartet, dass Entwickler umfassende Tests und Community-Feedback durchführen, bevor Änderungen am Protokoll umgesetzt werden.
Forscher betonten, dass die uneingeschränkte Teilnahme weiterhin ein Hauptziel bleibt. Die Vorschläge sollen die Dezentralisierung erhalten und gleichzeitig zum Wachstum von Ethereum beitragen.
