Виталик Бутерин: «Деревья Verkle обещают ряд преимуществ для соло‑стекинга Ethereum»

По словам Виталика Бутерина, индивидуальные стейкеры и сетевые узлы Ethereum выиграют от внедрения деревьев Веркла.

Соучредитель Ethereum рассказал о преимуществах технологического обновления протокола Ethereum в X-посте. Ожидается, что деревья Веркла позволят использовать «клиенты-валидаторы без сохранения состояния», причем Бутерин отметил, что их функциональность позволит узлам стекинга работать с «почти нулевым пространством на жестком диске и почти мгновенно синхронизироваться».

«Я очень жду деревья Веркла. Они позволят клиентам-валидаторам работать без сохранения состояния, что позволит узлам размещения в стекинге работать практически с нулевым пространством на жестком диске и почти мгновенно синхронизироваться — гораздо лучший пользовательский интерфейс при индивидуальном размещении. Также подходит для легких клиентов, ориентированных на пользователя», – написал Бутерин (@VitalikButerin) 18 февраля 2024 г.

Бутерин ранее обрисовал пятиэтапный постепенный процесс, который приведет блокчейн смарт-контрактов к тому, что он назвал финальным этапом развития Ethereum. Это произошло после долгожданной активации Beacon Chain, в результате которой в сентябре 2022 года Ethereum перешёл на консенсус доказательства доли (PoS).

Деревья Веркла являются частью дорожной карты, которой Бутерин поделился в конце 2022 года. Пять ключевых слов отражают текущие этапы разработки. В книгах Merge, Surge, Verge, Purge и Splurge описаны технические детали различных этапов разработки.

«С днем рождения, Beacon Chain! Вот обновленная диаграмма плана развития протокола Ethereum и того, что будет происходить в каком порядке. Я уверен, что здесь многого не хватает, как и во всех диаграммах, но здесь отражено много важного!» – написал тогда Бутерин (@VitalikButerin) 2 декабря 2021 г.

Деревья Веркле находятся на этапе Verge, третьим этапом плана развития Ethereum. Этот шаг предполагает внедрение деревьев Веркла, которые оптимизируют хранение данных и размер узлов. Бутерин изложил технические детали деревьев Веркла в документации по улучшению Ethereum, опубликованной в 2022 году.

Деревья Веркла выполняют функцию, аналогичную деревьям Меркла, которые суммируют все транзакции в блоке и предоставляют доказательство всего набора данных для пользователя, желающего проверить его подлинность:

«Однако ключевое свойство Verkle Trees заключается в том, что они гораздо более эффективны по размеру доказательства».

Деревья Веркла используют древовидные структуры, аналогичные деревьям Меркла, но ключевым отличием является то, что узлы используют особый тип хеша, называемый векторным обязательством, который передается подузлам. Векторные обязательства принесут значимые долгосрочные выгоды сети Ethereum.

Основное преимущество деревьев Веркла — помочь Ethereum достичь отсутствия состояния, что может привести к тому, что узлы, проверяющие блоки, больше не будут нуждаться в хранении состояния Ethereum.

Деревья Веркла допускают меньшие размеры доказательств, которые могут содержаться в каждом блоке блокчейна Ethereum. Результат позволяет узлам проверять любой блок, используя данные, содержащиеся в самом блоке.

В результате внедрения деревьев Веркла появится ряд новых типов функциональности, включая более низкие требования к оборудованию для работы узлов Ethereum, что, как ожидается, улучшит децентрализацию сети. Новые узлы также могут подключаться к сети почти мгновенно с возможностью быстрой синхронизации с сетью.

Разработка деревьев Веркла продолжается, и реализация протокола Ethereum потребует ряда изменений. Это включает в себя новую структуру данных для сохранения состояния сети, новую модель учета газа, стратегию миграции состояния Ethereum с деревьев Меркла на деревья Веркла, новые примитивы криптографии и новые поля на уровне блоков.