ブロックチェーン ネットワークにおけるステートレス クライアントとは何ですか?

ブロックチェーンネットワークにおけるステートレスクライアントを理解する

ステートレス クライアントは、ブロックチェーン エコシステム内でノードがトランザクションを検証する方法に大きな変化をもたらします。アカウント残高、スマート コントラクト データ、ストレージ エントリなど、ネットワークの完全な状態を保存する従来のフル ノードとは異なり、ステートレス クライアントは、他の参加者が提供する暗号証明に依存することで、ローカル データ ストレージを最小限に抑えます。

ステートレス クライアントの動作方法

1. 1. グローバル状態のコピーを保持する代わりに、ステートレス クライアントは最小限のデータ (通常はブロック ヘッダーと必要な検証キーのみ) のみを保存します。
2. 2. 新しいブロックを検証するとき、ノードは証人データ (トランザクション実行中に行われた各状態アクセスの正当性を確認する暗号証明) を要求します。
3. 3. これらの証人には、特定のアカウントまたはストレージ スロットが存在したかどうか、および取引時のその価値がいくらであったかを証明するマークル証明が含まれます。
4. 4. クライアントは、正規チェーンとの一貫性を確保するために、ブロック ヘッダーに含まれる状態ツリーのルート ハッシュに対してこれらの証明を検証します。
5. 5. すべての証明が有効で、計算がチェックアウトされた場合、クライアントは、永続的な状態自体を保存していないにもかかわらず、ブロックを正当なものとして受け入れます。

暗号エコシステムにとってのメリット

1. 1. ストレージ需要の削減により、個人が消費者グレードのデバイスで検証ノードを実行できるようになり、ネットワークへのアクセスが強化されます。
2. 2. 参入障壁の低下により分散化が促進され、集中管理された組織がノードの運用を支配することが困難になります。
3. 3. より多くの参加者が第三者を信頼せずに独立してブロックを検証できるため、ネットワークの復元力が向上します。
4. 4.ステートレス アーキテクチャは、長期的なブロックチェーンの成長に伴うデータ負荷を制限することで、スケーラビリティへの取り組みをサポートします。
5. 5. 状態爆発が重大な懸念事項であるレイヤー 2 ソリューションとシャーディング モデルを補完します。

課題とトレードオフ

1. 1. ブロックごとに大規模な監視セットをダウンロードする必要があるため、帯域幅の使用量が増加します。
2. 2. ブロックの作成者は、包括的な証明データを生成して添付する必要があるため、ブロックの構築が複雑になります。
3. 3. 監視のサイズがチェックされずに増大すると、ブロックが肥大化するリスクがあり、状態ストレージの削減による利益が相殺される可能性があります。
4. 4. 悪意のある証拠が作成され、検出されなかった場合、証人データの誠実なプロバイダーに依存すると、潜在的な攻撃ベクトルが導入されます。
5. 5. ネットワーク全体でプルーフの厳密なフォーマットと検証ルールを適用するには、プロトコルのアップグレードが必要です。

よくある質問

ステートレスなブロックチェーン システムにおける証人とは何ですか?証人は、ブロックに付随する一連の暗号証明であり、トランザクション処理中にアクセスされる前の状態の値を実証します。これにより、検証者はデータセット全体をローカルに保持せずに状態遷移を確認できます。

ステートレスクライアントはプルーフ・オブ・ステークなどのコンセンサスメカニズムに参加できますか?はい、できます。プルーフ・オブ・ステーク・ネットワークでは、バリデーターはトークンをステーキングし、投票を通じてファイナリティに貢献しながら、証人を使用してブロックを検証することでステートレス・クライアントとして動作する場合があります。

ステートレス クライアントを使用すると、完全なアーカイブ ノードが不要になりますか?いいえ。ステートレス クライアントは完全な状態を保存する個々のノードへの依存を減らしますが、一部の参加者は依然として完全なデータセットを維持して、正確な証人を生成し、必要に応じて履歴データを提供する必要があります。

このモデルはユーザーのプライバシーにどのような影響を与えますか?プライバシーはアプリケーション レベルではほとんど影響を受けません。ただし、状態アクセス パターンの透明性が高まると、トランザクションの動作に関するメタデータが公開される可能性があり、機密性が優先される場合は追加の難読化技術が必要になります。