以太坊 80% 冗餘數據拖垮節點，基金會曝三大緩解方案

以太坊基金會研究人員警告「狀態膨脹」正威脅網路去中心化，節點儲存成本暴增，提出狀態過期、狀態存檔、部分無狀態三大解方應對危機。

以太坊面臨狀態膨脹危機，節點營運成本飆升

（來源：以太坊基金會）

以太坊基金會的無狀態共識團隊近日發布重要警告，指出網路不斷擴展的帳戶記錄、合約儲存和字節碼對節點營運商來說越來越難以儲存、服務和同步，這個被稱為「狀態膨脹」的問題正在威脅以太坊的長期可持續性。

以太坊的「狀態」涵蓋了網路目前所知的一切，包括帳戶餘額、合約儲存以及驅動應用程式運行的程式碼。基金會表示，該系統已成為全球基礎設施的關鍵組成部分，能夠「結算數十億美元的價值」，並協調數千個應用程式。

但研究人員指出，以太坊的重要性現在帶來了一個嚴重問題：這個狀態只會不斷壯大，而不會縮小。隨著資料量的增加，運行一個完整的節點會變得更加昂貴和脆弱。基金會在部落格文章中直言：「如果狀態變得過大、過於集中或難以維護，所有這些層都會變得更加脆弱、成本更高，並且更難去中心化。」

這個警告並非危言聳聽。根據基金會提供的數據，過去一年以太坊網路每週都在持續新增狀態數據，且增長速度並未放緩。諸如 Layer 2 擴展、EIP-4844（proto-danksharding）和 gas 限制增加等擴展改進措施，雖然使得更多活動成為可能，但也加速了狀態的增長。

去中心化面臨威脅，高成本可能排擠小型節點

研究人員警告說，如果只有少數技術精湛的營運商能夠負擔得起儲存和維護完整狀態的費用，以太坊的抗審查性、中立性和彈性可能會減弱。

這個擔憂觸及了區塊鏈最核心的價值主張。以太坊之所以能夠被信任，正是因為任何人都可以運行節點來驗證網路狀態。但當節點營運成本變得過高時，只有大型機構和專業營運商才能負擔，這將使網路走向中心化。

基金會團隊表示，他們正在積極進行壓力測試，以確定三個關鍵臨界點：狀態增長何時會成為擴展瓶頸？狀態規模何時會使節點難以跟隨鏈首？客戶端實現何時會在極端狀態規模下開始崩潰？

更具體的數據顯示，目前大約 80% 的狀態資料已經超過一年未更新，但所有節點今天仍然必須儲存這些數據。這意味著節點營運商正在為大量實際上很少被訪問的「冷數據」付出儲存成本，這顯然是資源浪費。

無狀態驗證帶來新挑戰，專業化可能導致中心化

以太坊的長期發展路線圖包括「無狀態性」，其重點是允許驗證者在不持有完整狀態的情況下驗證區塊。雖然這減輕了驗證者的負擔並提高了吞吐量，但也把儲存歷史狀態的責任轉移到了一個更小、更專業的群體身上。

研究人員寫道，在無狀態設計中，「大部分狀態可能只由以下人員存儲：區塊構建者、RPC 提供者以及其他專業操作員，例如 MEV 搜尋器和區塊瀏覽器。」

這引發了一個根本性問題：當驗證變得更輕量，但儲存變得更專業化時，以太坊是變得更去中心化，還是只是將中心化風險從一個層面轉移到另一個層面？

團隊承認，這種集中化帶來了同步、抵抗審查以及應對中斷或外部壓力的復原能力的挑戰。如果只有少數專業營運商持有完整狀態，那麼這些實體就可能成為監管壓力或技術攻擊的目標。

三大解決方案：過期、存檔、部分無狀態

無狀態共識團隊提出了三種使狀態儲存和服務更易於管理的潛在方法，每種方法都有其獨特的權衡。

第一種方法是狀態過期，它會從活動集中移除不活躍的數據，同時允許使用者透過證明來恢復這些數據。考慮到大約 80% 的狀態資料已經超過一年未更新，這種方法具有立即的實用性。目前正在考慮兩種變體：「標記、過期、恢復」會標記並移除很少使用的條目；「多時代過期」則將數據滾動到不同的時代，並凍結較舊的時代。

這種方法的優勢在於能夠大幅減少節點需要持續儲存的數據量，但挑戰在於如何設計恢復機制，確保用戶在需要時能夠可靠地訪問過期數據。

第二條路徑是狀態存檔，將熱狀態與冷狀態分開。熱數據保持有限且易於訪問，而冷數據則保存用於歷史記錄和可驗證性。即使總狀態不斷增長，這也能使節點性能「隨著時間的推移保持大致穩定，而不是隨著鏈齡增長而下降」。

這種方法類似於傳統資料庫的冷熱數據分離策略，在技術上相對成熟，但需要設計清晰的數據分類標準和訪問機制。

最後一種方案是部分無狀態模式，它允許節點僅儲存狀態的子集，而錢包和輕客戶端則快取它們所依賴的資料。這可以透過降低儲存成本和減少對主要 RPC 提供者的依賴來擴大參與範圍。

三種方法的共同目標都是「減少狀態作為效能瓶頸，降低持有狀態的成本，並使其更容易被服務」。但每種方法都涉及不同的技術複雜度和中心化風險權衡。

基金會邀請社群參與，強調並非最終決定

以太坊基金會表示，他們正在優先考慮能夠立即帶來效益的實際舉措，同時為未來更具雄心的方案變革做好準備。這些措施包括歸檔開發、改進 RPC 基礎設施以及簡化部分無狀態節點的運作。團隊強調選擇這些舉措是因為「它們具有即時實用性和向前相容性」。

值得注意的是，基金會在貼文頂部特別強調，這項工作僅代表一項提案，並非整個組織的統一立場。「內容可能並不代表共識，基金會是一個涵蓋廣泛的組織，其成員包括 Protocol 內部及其他領域的各種不同觀點，」團隊寫道。

這種謹慎的表述反映了以太坊生態系統的決策特性：重大技術變革需要經過廣泛的社群討論和共識建立過程，而不是由單一組織自上而下推動。

基金會已邀請開發者、節點營運商和基礎設施團隊參與討論。研究人員寫道：「隨著我們不斷迭代，我們會持續分享進展和尚未解決的問題。但我們無法孤立地解決這個問題。如果您是客戶端開發者、節點運行者、基礎設施運維人員、二層網絡開發者，或者只是關心以太坊的長期發展，我們誠邀您參與其中：分享您對我們提案的反饋，加入論壇和電話會議的討論，並幫助我們在實踐中測試新的方法。」

此次更新正值以太坊基金會加強了對長期協議開發的溝通。上個月，該組織詳細介紹了旨在使 Layer 2 生態系統「感覺像一條鏈」的「互通層」的新工作。它還經歷了領導層變動、研發重組和財務調整，並以 Fusaka 的推出啟動了新的每年兩次的硬分叉計劃。

狀態膨脹問題凸顯了區塊鏈擴展的根本挑戰：如何在提高性能的同時保持去中心化？以太坊基金會提出的三大解決方案各有優劣，最終採用哪種方案，或是多種方案的組合，將取決於社群的廣泛討論和技術驗證。對於關心以太坊長期發展的投資者和開發者來說，這場討論值得密切關注。