Was ist der Zustand des Staates?

Verständnis des Staatskonzepts in Blockchain

In der Blockchain -Technologie bezieht sich der Staat auf die aktuellen Daten, die im Netzwerk gespeichert sind, die Kontoguthaben, Smart Contract -Speicher und andere kritische Informationen darstellen. Jede Transaktion oder intelligente Vertragsausführung verändert diesen Zustand. Im Gegensatz zu herkömmlichen Datenbanken behalten Blockchains eine vollständige Geschichte aller Änderungen bei, was bedeutet, dass die Größe des Staates im Laufe der Zeit wächst. Da immer mehr Benutzer mit dezentralen Anwendungen (DAPPs) interagieren, nimmt das Volumen der Zustandsdaten exponentiell zu. Dieses Wachstum beschränkt sich nicht nur auf Benutzerkonten, sondern umfasst auch Vertragscode und interne Speichervariablen.

State Bloat tritt auf, wenn diese akkumulierten Zustandsdaten zu übermäßig groß werden, was zu einer Leistungsverschlechterung und zu erhöhtem Ressourcenanforderungen für Knoten führt. Vollständige Knoten müssen den gesamten Zustand speichern und verarbeiten, um Transaktionen zu validieren, die mit zunehmendem Zustand rechnerisch teuer werden können. Im Laufe der Zeit kann dies zu langsameren Synchronisierungszeiten, höheren Hardwarekosten und einer verringerten Dezentralisierung führen, da weniger Teilnehmer in der Lage sind, volle Knoten auszuführen.

Ursachen für Staatsaufblähen in Blockchain -Netzwerken

Eine Hauptursache des Zustands aufblähen ist das Fehlen von Schnittmechanismen in bestimmten Blockchain -Protokollen. Während einige Netzwerke ermöglichen, dass alte Transaktionsdaten beschnitten werden, sind staatliche Daten nach wie vor für die Validierung zugänglich. Darüber hinaus können schlecht optimierte intelligente Verträge zu diesem Thema erheblich beitragen, indem unnötige Daten dauerhaft aufketont werden.

• Unoptimierte intelligente Verträge: Entwickler können versehentlich Verträge schaffen, die übermäßige Daten speichern und die Gesamtgröße erhöhen.
• Mangel an Müllsammlung: Einige Blockchains haben keine eingebauten Mechanismen, um veraltete oder nicht verwendete Zustandseinträge zu entfernen, was dazu führt, dass sie sich auf unbegrenzt ansammeln.
• Hoher Transaktionsdurchsatz: Netzwerke mit hohem Gebrauch erzeugen mehr staatliche Modifikationen und beschleunigen die Rate, mit der der Staat wächst.

Auswirkungen des staatlichen Aufblähens auf die Netzwerkleistung

Wenn der Staat größer wird, wird die Knotenbetreiber zusätzlich belastet und beeinflusst die Netzwerk -Effizienz. Knoten erfordern mehr Speicher- und Festplattenraum, um auf den Zustand zu speichern und zuzugreifen, was zu längeren Synchronisierungszeiten führt. Dies kann neue Teilnehmer davon abhalten, sich dem Netzwerk anzuschließen, die Dezentralisierung zu verringern und möglicherweise die Sicherheit zu beeinträchtigen.

• Erhöhte Hardwareanforderungen: Das Ausführen eines vollständigen Knotens wird teurer, da mehr RAM- und SSD -Speicher benötigt werden, um den expandierenden Zustand zu verarbeiten.
• Langsamere Transaktionsvalidierung: Größere Zustände bedeuten, dass mehr Daten pro Block verarbeitet werden müssen, was den Konsens und die Endgültigkeit verlangsamt.
• Zentralisierungsrisiken: Es können sich nur gut ausgestattete Unternehmen leisten, volle Knoten zu betreiben, was die dezentrale Natur des Netzwerks untergräbt.

Minderungsstrategien für das staatliche Aufblähen

Es wurden mehrere Ansätze vorgeschlagen und implementiert, um den State-Bloat zu bekämpfen, darunter staatliche Mietmodelle, Müllsammlungsprotokolle und Lagerlösungen außerhalb der Kette. Ethereum hat beispielsweise die Implementierung des Verfalls- und Mietprogramms für die Implementierung von Systemen untersucht, bei denen Benutzer regelmäßig zahlen müssen, um ihre Daten auf Kette zu halten.

• Staatliche Miete: Benutzer zahlen wiederkehrende Gebühren, um die Daten für die Kette zu erhalten und die Entfernung ungenutzter oder veralteter staatlicher Einträge zu entfernen.
• Ablauf des Staates: Nicht verwendete Konten oder Verträge werden nach einem definierten Zeitraum automatisch aus dem aktiven Zustand entfernt, sofern nicht aktualisiert.
• Off-Chain-Speicher: Wenn Sie weniger häufig auf Daten auf externe Speicherebenen wie IPFs oder Rollups zugegriffen werden, wird die Belastung für die Kette reduziert.

Reale Beispiele für staatliche Aufblähen Herausforderungen

Ethereum war mit bemerkenswerten Herausforderungen im Zusammenhang mit dem staatlichen Aufblähen konfrontiert, insbesondere in Zeiten mit hoher Netzwerküberlastung. Die EVM (Virtual Machine) speichert den Zustand in einer Triestruktur, die immer komplexer wird, wenn mehr Knoten hinzugefügt werden. Andere Blockchains wie EOS und Tezos haben ebenfalls ähnliche Probleme erlebt, was zu einer kontinuierlichen Forschung zu skalierbaren staatlichen Managementtechniken führte.

• Ethereums Trie -Struktur: Das Merkle Patricia Trie, das für die Staatspray verwendet wird, wird mit zunehmender Anzahl der Knoten ineffizient und beeinflusst die Leistung.
• EOS-Staatswachstum: Hochfrequenz-Dapps für EOs führten zu einer schnellen staatlichen Expansion, was kundenspezifische Schnittlösungen erforderte.
• Tezos 'On-Ketten-Parameter: Anpassungen an Gasgrenzen und Lagerkosten wurden eingeführt, um die staatlichen Größen ohne Kompromisse zu verwalten.

Häufig gestellte Fragen

Wie unterscheidet sich der Zustand des Zustands von Blockchain -Blähs? Blockchain Bloat bezieht sich typischerweise auf das Wachstum des gesamten Blockchain -Hauptbuchs, einschließlich der Transaktionsgeschichte. Im Gegensatz dazu betrifft der Zustand des Zustands ausdrücklich die Expansion der aktiven Zustandsdaten, die Knoten für Validierungszwecke beibehalten müssen.

Können leichte Kunden die Auswirkungen des Zustands des Zustands vermeiden? Leichte Kunden speichern nicht den gesamten Zustand und verlassen sich nicht auf vertrauenswürdige Knoten zur Überprüfung. Sie sind jedoch weiterhin von vollständigen Knoten angewiesen, die genaue und aktuelle Zustandsdaten beibehalten. Daher wirkt sich der Status indirekt auf die Licht-Client-Funktionalität aus, indem sie die Netzwerkzuverlässigkeit beeinflussen.

Ist der Zustand nach dem Auftritt reversibel? Um das Bloat des Zustands umzukehren, müssen spezifische Mechanismen wie Müllsammlung, Ablauf des Zustands oder Migration zu alternativen Architekturen umgesetzt werden. Es ist nicht selbst korrigiert und erfordert normalerweise Upgrades auf Protokollebene.

Leiden alle Blockchains gleichermaßen unter Zustand? Nein, Blockchains unterscheiden sich in der Art und Weise, wie sie den Status verwalten. Einige haben, wie Bitcoin, minimale Zustandsanforderungen, da sie hauptsächlich nicht ausgegebene Transaktionsausgänge (UTXOS) verfolgen. Andere, insbesondere diejenigen, die komplexe intelligente Verträge wie Ethereum unterstützen, sind aufgrund reichhaltigerer Datenstrukturen und anhaltender Speicherbedürfnisse mehr staatliche Risiken ausgesetzt.