Vitalik Buterin schlägt benutzerfreundliche Lösungen für die Ethereum Layer-1 Skalierung vor

Wichtige Einblicke:

• Vitalik Buterin schlägt neue Lösungen für die Layer-1-Skalierungsprobleme von Ethereum vor.
• Das neue Konzept der “teilweise zustandslosen Knoten” ermöglicht es Benutzern, trotz erhöhter Gaslimits persönliche Knoten zu betreiben.
• Der Mitbegründer von Ethereum geht auf die Kritik an der vollständigen Zugänglichkeit von Knoten in Netzwerken mit hoher Kapazität ein.

Der Mitbegründer von itEthereum, Vitalik Buterin, hat einen detaillierten Vorschlag gemacht, um die Layer-1-Skalierungsprobleme von Ether zu beheben und gleichzeitig die Möglichkeit zu erhalten, dass Nutzer persönliche Nodes betreiben können.

Der Vorschlag zielt insbesondere darauf ab, der weit verbreiteten Kritik zu begegnen, dass eine Anhebung des Gaslimits von Ethereum den Betrieb eines vollständigen Knotens für normale Nutzer zu komplex machen würde.

Vitalik Buterin über die Bedeutung der Barrierefreiheit von Node

Vitalik Buterins Beitrag beginnt damit, dass er beschreibt, warum einzelne Knotenpunkte trotz der neuen kryptographischen Technologien am Horizont relevant bleiben. Obwohl er in seiner früher veröffentlichten Datenschutz-Roadmap Trusted Execution Environments (TEEs), Oblivious RAM (ORAM) und Private Information Retrieval (PIR) als vertrauenswürdige Lösungen für die Verifizierung von Ketten erwähnt, nennt er drei Gründe, warum einzelne Knotenpunkte wichtig sind.

Zweitens haben völlig vertrauenslose kryptografische Lösungen wie PIR mit nur einem Server einen wucherischen Overhead. Buterin sagt: “Selbst nach vielen Effizienzverbesserungen wird es wahrscheinlich teuer bleiben.” Diese Lösungen sind daher für eine große Anzahl von Benutzern nicht praktikabel.

Außerdem schafft die Abhängigkeit von externen RPC-Anbietern Bedenken hinsichtlich des Datenschutzes von Metadaten, so Vitalik Buterin. Das Muster, wann und wie Nutzer über Dritte auf Blockchain-Daten zugreifen, kann selbst sensible Informationen preisgeben.

Schließlich schaffen zentralisierte RPC-Zugangspunkte Schwachstellen für die Zensur. Buterin merkt an, dass “eine Marktstruktur, die von einigen wenigen RPC-Anbietern dominiert wird, starkem Druck ausgesetzt sein wird, Nutzer zu deplattieren oder zu zensieren. Er stellte auch fest, dass “viele RPC-Anbieter bereits ganze Länder ausschließen”.

Kurz- und mittelfristige Prioritäten bei der Skalierung von Ethereum

Vitalik Buterin teilt mehrere Schritte mit, um die Anforderungen an den Knotenbetrieb in naher Zukunft zu reduzieren. Seine höchste kurzfristige Priorität ist es, “eine vollständige Einführung von EIP-4444 voranzutreiben”. Dies würde die Anforderungen an die Speicherung von Blockchain-Daten auf etwa 36 Tage Historie begrenzen.

Diese Änderung würde den Bedarf an Festplattenspeicher reduzieren, den Buterin als “das Hauptproblem, das mehr Leute davon abhält, Nodes zu betreiben” bezeichnet.

Eine weitere kurzfristige Priorität ist die Entwicklung einer “verteilten Lösung für die Speicherung historischer Daten” unter Verwendung von Erasure Coding, um die Robustheit zu maximieren. Dieser Ethereum-Ansatz würde es jedem Knoten erlauben, nur einen kleinen Prozentsatz der historischen Daten zu speichern, die älter als die Sperrfrist sind. Dadurch wird die Dauerhaftigkeit der Blockchain sichergestellt, ohne dass einzelne Knotenbetreiber belastet werden oder auf zentrale Anbieter angewiesen sind.

Vitalik Buterin empfiehlt auch eine Anpassung der Gaspreise, um “die Speicherung teurer und die Ausführung billiger zu machen”. Er betont insbesondere die Notwendigkeit, die Gaskosten für Operationen zu erhöhen, die neue Zustände schaffen. Dazu gehören SSTORE für neue Speicherslots, die Erstellung von Vertragscodes und das Senden von ETH an bisher ungenutzte Konten.

Für mittelfristige Verbesserungen priorisiert Buterin die Implementierung zustandsloser Verifikation. Diese Entwicklung würde es “RPC-fähigen” Knoten ermöglichen, ohne Speicherung von Merkle-Zweigen zu arbeiten. Dies könnte den Speicherbedarf um etwa 50% reduzieren.

Vitalik Buterin schlägt teilweise zustandslose Nodes vor

Das bemerkenswerteste Element von Vitalik Buterins Vorschlag ist die Einführung von “teilweise zustandslosen Knoten”. Dies wurde speziell entwickelt, um den Betrieb von persönlichen Nodes zu ermöglichen, selbst wenn das Layer-1-Gaslimit von Ethereum um das 10-100-fache steigt. Dieser neue Knotentyp würde Blöcke zustandslos verifizieren, die gesamte Kette validieren (entweder durch zustandslose Validierung oder ZK-EVM), aber nur einen vom Benutzer ausgewählten Teil des Zustands beibehalten.

Diese Knoten wären in der Lage, auf RPC-Anfragen zu antworten, solange die angeforderten Daten in den von ihnen verwalteten Teilbereich des Status fallen. Anfragen nach Daten außerhalb dieser Teilmenge würden fehlschlagen oder optional auf eine “extern gehostete kryptografische Lösung” zurückgreifen, je nach Benutzerpräferenz.

Dieser Ansatz würde über einen On-Chain-Vertrag verwaltet werden. Die Benutzer müssten nur die Rohwerte und nicht die Merkle-Verzweigungen speichern, was den Speicherbedarf weiter reduzieren würde.

Laut Vitalik Buterin würde diese Lösung “die Vorteile des direkten lokalen Zugriffs auf den Zustand, den ein Nutzer benötigt, sowie die maximale vollständige Privatsphäre beim Zugriff auf diesen Zustand bieten.” Damit wird ein effektives Gleichgewicht zwischen Skalierungsbedarf und Zugänglichkeit geschaffen.