ステートレス クライアントとは何ですか? ライト クライアントとの違いは何ですか?

ブロックチェーンにおけるステートレス クライアントを理解する

1. ステートレス クライアントは、ブロックチェーンの完全な状態を保存せずにトランザクションを検証することによって動作します。代わりに、各ブロックに付随する「証人」として知られる暗号証明に依存します。これらの証人には状態遷移を検証するのに十分なデータが含まれているため、ストレージ需要を最小限に抑えながらノードの安全性を維持できます。

2. アカウント残高、スマート コントラクト コード、ストレージの完全なコピーを保持する従来のフル ノードとは異なり、ステートレス クライアントは検証後にグローバル状態を破棄します。この設計により、長期ストレージ要件が大幅に軽減され、より広範囲のデバイスでノード操作がよりアクセスしやすくなります。

3. このアーキテクチャは、状態データを提供する負担をブロック プロポーザーに移すことでスケーラビリティをサポートします。検証者またはマイナーは、提案された各ブロックに関連する状態フラグメントをバンドルする必要があり、検証者がローカル データベースなしで独立して正確性を確認できるようにする必要があります。

4.ステートレス クライアントは、コンセンサス ルールに固有のセキュリティの前提を損なうことなく、軽量の参加を可能にすることで分散化を強化します。状態情報に関して外部ソースを信頼するのではなく、暗号検証に完全に依存します。

5. 実装の課題には、埋め込み証人からのブロック サイズが大きくなることによる帯域幅使用量の増加と、強力なエンティティのみが有効な証明を効率的に生成できる場合の潜在的な集中化リスクが含まれます。

ステートレス クライアントとライト クライアントの違い

1. ライト クライアントはフル ノードに接続してヘッダーを取得し、必要に応じて特定のデータを要求します。彼らは状態遷移を直接検証するのではなく、ネットワークの大部分がプロトコル ルールに従い、限定されたクエリに対するヘッダー チェーンの検証とマークル証明チェックに依存していると信じています。

2.主な違いは、ライト クライアントがフル ノードからの誠実さを前提とするのに対し、ステートレス クライアントは埋め込み証明を使用して完全なトランザクション検証を実行し、信頼を最小限に抑えたセキュリティを維持することです。これにより、同様のリソース効率の目標にもかかわらず、ステートレス クライアントはライト クライアントよりも安全になります。

3. ステートレス クライアントは、実行に必要なすべての状態データをブロック プロデューサに提供する必要がありますが、ライト クライアントはクエリに応答するためにサードパーティのサーバーに依存し、外部インフラストラクチャへの依存関係が生じます。

4. 帯域幅パターンは異なります。ライト クライアントは小さなリクエストを送信し、対象を絞った応答を受信しますが、ステートレス クライアントは接続された監視を含むブロック全体をダウンロードするため、ブロックごとのデータ消費量は増加しますが、継続的なクエリ トラフィックは排除されます。

5. セキュリティ モデルは根本的に異なります。ライト クライアントは Eclipse 攻撃や不正な応答者に対して脆弱ですが、ステートレス クライアントは、コンセンサス層のブロックが有効で証明が正しく構築されている限り回復力を保ちます。

ネットワーク設計に対する技術的な影響

1. ステートレス クライアントの導入は、ブロックの構造に影響を与えます。証人は効率的に生成され、サイズ制限内に含まれる必要があり、証明圧縮と状態アクセスの最適化における革新を促します。

2. コンセンサスメカニズムは、無効または不完全な証人に罰を与え、大幅な条件や経済的インセンティブを通じて提案者に説明責任を強制するための調整が必要になる可能性があります。

3. 開発者は堅牢な証明検証ロジックを実装し、ブロック処理中の一時的なデータ処理を管理する必要があるため、クライアント ソフトウェアの複雑さが増加します。

4. ストレージのオーバーヘッドの削減によりノード分散の拡大が促進され、成長を続けるブロックチェーン状態による集中化の傾向に対抗できるため、長期的な持続可能性が向上します。

5. ステートレス実行環境は、最小限の信頼できるコンポーネントと証明ベースの検証をすでに重視しているロールアップ設計とうまく連携するため、レイヤー 2 ソリューションとの対話がよりシームレスになります。

よくある質問

ブロックバリデータは、暗号検証を通じて無効な証人を含むブロックを拒否します。証人が必要な状態アクセスを正しく証明できない場合、ブロック全体が無効とみなされ、準拠ノードによって破棄されます。

ステートレス クライアントはフル ノードに移行できますか?

はい、ステートレス クライアントは、連続したブロックを処理し、結果をキャッシュすることで、時間の経過とともに完全な状態を再構築できます。ただし、これを行うと、後で選択的なプルーニングが適用されない限り、ストレージ使用量が少ないという主な利点が無効になります。

ステートレス クライアントではアーカイブ ノードが不要になりますか?

いいえ、アーカイブ ノードは、過去のトランザクション出力のクエリや従来のスマート コントラクト インタラクションの分析など、履歴データの取得に引き続き不可欠です。ステートレス クライアントは、長期的な履歴の保存ではなく、現在の状態の検証に重点を置きます。

監視のサイズはネットワークのパフォーマンスにどのような影響を与えますか?

監視対象が大きくなると、ブロック伝播の遅延が増加し、ピアツーピア ネットワークに負担がかかります。ステートレス レント スキーム、プルーフ集約、トライ圧縮などの最適化は、監視の肥大化を軽減し、効率的なスループットを維持することを目的としています。