以太坊 80% 冗余数据拖垮节点，基金会曝三大缓解方案

以太坊基金会研究人员警告“状态膨胀”正威胁网络去中心化，节点存储成本暴增，提出状态过期、状态存档、部分无状态三大解方应对危机。

以太坊面临状态膨胀危机，节点运营成本飙升

（来源：以太坊基金会）

以太坊基金会的无状态共识团队近日发布重要警告，指出网络不断扩展的账户记录、合约存储和字节码对节点运营商来说越来越难以存储、服务和同步，这个被称为“状态膨胀”的问题正在威胁以太坊的长期可持续性。

以太坊的“状态”涵盖了网络目前所知的一切，包括账户余额、合约存储以及驱动应用程序运行的代码。基金会表示，该系统已成为全球基础设施的关键组成部分，能够“结算数十亿美元的价值”，并协调数千个应用程序。

但研究人员指出，以太坊的重要性现在带来了一个严重问题：这个状态只会不断壮大，而不会缩小。随着资料量的增加，运行一个完整的节点会变得更加昂贵和脆弱。基金会在博客文章中直言：“如果状态变得过大、过于集中或难以维护，所有这些层都将变得更加脆弱、成本更高，并且更难去中心化。”

这个警告并非危言耸听。根据基金会提供的数据，过去一年以太坊网络每周都在持续新增状态数据，且增长速度并未放缓。诸如 Layer 2 扩展、EIP-4844（proto-danksharding）和 gas 限制增加等扩展改进措施，虽然使得更多活动成为可能，但也加速了状态的增长。

去中心化面临威胁，高成本可能挤压小型节点

研究人员警告说，如果只有少数技术精湛的运营商能够负担得起存储和维护完整状态的费用，以太坊的抗审查性、中立性和弹性可能会减弱。

这个担忧触及了区块链最核心的价值主张。以太坊之所以能够被信任，正是因为任何人都可以运行节点来验证网络状态。但当节点运营成本变得过高时，只有大型机构和专业运营商才能负担，这将使网络走向中心化。

基金会团队表示，他们正在积极进行压力测试，以确定三个关键临界点：状态增长何时会成为扩展瓶颈？状态规模何时会使节点难以跟随链头？客户端实现何时会在极端状态规模下开始崩溃？

更具体的数据表明，目前大约80%的状态资料已经超过一年未更新，但所有节点今天仍然必须存储这些数据。这意味着节点运营商正在为大量实际上很少被访问的“冷数据”付出存储成本，这显然是资源浪费。

无状态验证带来新挑战，专业化可能导致中心化

以太坊的长期发展路线图包括“无状态性”，其重点是允许验证者在不持有完整状态的情况下验证区块。虽然这减轻了验证者的负担并提高了吞吐量，但也把存储历史状态的责任转移到一个更小、更专业的群体身上。

研究人员写道，在无状态设计中，“大部分状态可能只由以下人员存储：区块构建者、RPC 提供者以及其他专业操作员，例如 MEV 搜索器和区块浏览器。”

这引发了一个根本性问题：当验证变得更轻量，但存储变得更专业化时，以太坊是变得更去中心化，还是只是将中心化风险从一个层面转移到另一个层面？

团队承认，这种集中化带来了同步、抵抗审查以及应对中断或外部压力的复原能力的挑战。如果只有少数专业运营商持有完整状态，那么这些实体就可能成为监管压力或技术攻击的目标。

三大解方案：过期、存档、部分无状态

无状态共识团队提出了三种使状态存储和服务更易于管理的潜在方法，每种方法都有其独特的权衡。

第一种方法是状态过期，它会从活动集中移除不活跃的数据，同时允许用户通过证明来恢复这些数据。考虑到大约80%的状态资料已经超过一年未更新，这种方法具有立即的实用性。目前正在考虑两种变体：“标记、过期、恢复”会标记并移除很少使用的条目；“多时代过期”则将数据滚动到不同的时代，并冻结较旧的时代。

这种方法的优势在于能够大幅减少节点需要持续存储的数据量，但挑战在于如何设计恢复机制，确保用户在需要时能够可靠地访问过期数据。

第二条路径是状态存档，将热状态与冷状态分开。热数据保持有限且易于访问，而冷数据则保存用于历史记录和可验证性。即使总状态不断增长，这也能使节点性能“随着时间的推移保持大致稳定，而不是随着链龄增长而下降”。

这种方法类似于传统数据库的冷热数据分离策略，在技术上相对成熟，但需要设计清晰的数据分类标准和访问机制。

最后一种方案是部分无状态模式，它允许节点仅存储状态的子集，而钱包和轻客户端则快取它们所依赖的资料。这可以通过降低存储成本和减少对主要 RPC 提供者的依赖来扩大参与范围。

三种方法的共同目标都是“减少状态作为性能瓶颈，降低持有状态的成本，并使其更容易被服务”。但每种方法都涉及不同的技术复杂度和中心化风险权衡。

基金会邀请社区参与，强调并非最终决定

以太坊基金会表示，他们正在优先考虑能够立即带来效益的实际举措，同时为未来更具雄心的方案变革做好准备。这些措施包括归档开发、改进 RPC 基础设施以及简化部分无状态节点的运作。团队强调选择这些举措是因为“它们具有即时实用性和向前兼容性”。

值得注意的是，基金会在贴文顶部特别强调，这项工作仅代表一项提案，并非整个组织的统一立场。“内容可能并不代表共识，基金会是一个涵盖广泛的组织，其成员包括 Protocol 内部及其他领域的各种不同观点，”团队写道。

这种谨慎的表述反映了以太坊生态系统的决策特性：重大技术变革需要经过广泛的社区讨论和共识建立过程，而不是由单一组织自上而下推动。

基金会已邀请开发者、节点运营商和基础设施团队参与讨论。研究人员写道：“随着我们不断迭代，我们会持续分享进展和尚未解决的问题。但我们无法孤立地解决这个问题。如果您是客户端开发者、节点运行者、基础设施运维人员、二层网络开发者，或者只是关心以太坊的长期发展，我们诚邀您参与其中：分享您对我们提案的反馈，加入论坛和电话会议的讨论，并帮助我们在实践中测试新的方法。”

此次更新正值以太坊基金会加强了对长期协议开发的沟通。上个月，该组织详细介绍了旨在使 Layer 2 生态系统“感觉像一条链”的“互通层”的新工作。它还经历了领导层变动、研发重组和财务调整，并以 Fusaka 的推出启动了新的每年两次的硬分叉计划。

状态膨胀问题凸显了区块链扩展的根本挑战：如何在提高性能的同时保持去中心化？以太坊基金会提出的三大解方案各有优劣，最终采用哪种方案，或是多种方案的组合，将取决于社区的广泛讨论和技术验证。对于关心以太坊长期发展的投资者和开发者来说，这场讨论值得密切关注。