- Berechnungen skalieren durch parallele Arbeits-Hinweise und Beweise, die die Ausführungslast verringern.
- Daten-Skalierung erfordert Verfügbarkeit, während Erasure Coding eine Reduzierung der Blockgröße ermöglicht.
- Die Zustandsverifizierung benötigt vollständiges Systemwissen, was die dezentrale Skalierung zur schwierigsten Aufgabe macht.
Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin skizzierte eine Hierarchie, die die Herausforderungen der Blockchain-Skalierbarkeit nach Schwierigkeitsgrad einstuft. Er setzte Berechnung über Daten und Zustand. Seine Erklärung erfolgte, während Ethereum bei etwa 2.932 US-Dollar mit stabiler Marktnachfrage gehandelt wurde. Buterin sagte, dass Berechnungen leichter als Daten skaliert werden können, da Entwickler die Verarbeitung parallelisieren, Hinweise verwenden oder Ausführungen durch kryptografische Beweise ersetzen können.
Er erklärte, dass die Datenskalierung Verfügbarkeitsgarantien erfordert, während die Skalierung des Zustands die größte Herausforderung bleibt, da die vollständige Verifizierung vollständige Systeminformationen benötigt.
Der Preis von Ethereum stieg innerhalb von 24 Stunden um 2,41 %, während die Marktkapitalisierung 353,98 Milliarden US-Dollar erreichte. Das Handelsvolumen fiel um 4,12 % auf 26,61 Milliarden US-Dollar. Diese Marktsignale fielen mit erneuten Diskussionen über Skalierbarkeits-Designentscheidungen in Blockchain-Systemen zusammen.
Berechnung und Daten in der Skalierungshierarchie
Buterin beschrieb Berechnung als die am einfachsten zu skalierende Schicht. Er sagte, Entwickler könnten die Verarbeitung parallelisieren und von Block-Erstellern Hinweise verlangen, die die Arbeitslast verringern. Außerdem könnten kryptografische Beweise große Teile der Berechnung ersetzen.
„Berechnung ist leichter zu skalieren als Daten“, schrieb Buterin. „Man kann sie parallelisieren, vom Block-Ersteller alle Arten von ‚Hinweisen‘ verlangen oder beliebige Teile davon durch einen Beweis ersetzen.“
Er positionierte Daten anschließend als mittlere Schicht der Hierarchie. Er erklärte, dass die Datenverfügbarkeit unvermeidbar bleibt, wenn die Verifizierung davon abhängt. Dennoch könnten Entwickler Daten aufteilen und Erasure-Coding-Techniken anwenden. „Daten sind in der Mitte“, schrieb Buterin. „Wenn eine Verfügbarkeitsgarantie für Daten erforderlich ist, dann ist diese Garantie erforderlich; daran führt kein Weg vorbei.“
Er beschrieb auch Peer Data Availability Sampling als eine Methode, die flexible Skalierung ermöglicht. Er sagte, dass Nodes mit begrenzter Kapazität weiterhin proportional kleinere Blöcke produzieren können. Dieser Prozess sorgt für eine sanfte Degradation im gesamten Netzwerk.
„Man kann eine sanfte Degradation dafür umsetzen“, schrieb er. „Wenn ein Node nur 1/10 der Datenkapazität der anderen Nodes hat, kann er immer Blöcke mit 1/10 der Größe produzieren.“
Schwierigste Schicht zum Skalieren
Buterin beschrieb den Zustand als die schwierigste Komponente für die Skalierung. Er erklärte, dass Nodes auf den vollständigen Zustand zugreifen müssen, um selbst eine einzige Transaktion zu verifizieren. Ohne vollständige Zustandsinformation wird die Verifizierung unmöglich. „Der Zustand ist am schwierigsten“, schrieb Buterin. „Um die Möglichkeit zu garantieren, auch nur eine Transaktion zu verifizieren, braucht man den vollständigen Zustand.“
Er erklärte außerdem, dass das Ersetzen des Zustands durch Baumstrukturen nicht die Notwendigkeit des vollständigen Zustandszugriffs beseitigt. Nodes benötigen weiterhin vollständige Zustandsdaten, um die Wurzel der Struktur zu aktualisieren. „Wenn Sie den Zustand durch einen Baum ersetzen und die Wurzel behalten, benötigen Sie den vollständigen Zustand, um diese Wurzel aktualisieren zu können“, schrieb er.
Er räumte ein, dass einige architektonische Ansätze den Zustand über Systeme hinweg aufteilen können. Dennoch sagte er, dass solche Ansätze grundlegende Änderungen erfordern und keine universellen Lösungen bieten. „Es gibt Möglichkeiten, ihn aufzuteilen, aber sie erfordern Architekturänderungen“, schrieb er. „Sie sind grundsätzlich nicht universell einsetzbar.“
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Ethereum-Forschung und Marktkontext
Buterin stellte die Hierarchie in einen größeren Zusammenhang mit grundlegenden Blockchain-Designentscheidungen. Er argumentierte, dass Entwickler, wenn möglich, den Zustand durch Daten ersetzen sollten. Außerdem sollten Entwickler Daten durch Berechnung ersetzen, sofern die Dezentralisierung erhalten bleibt.
„Daher, wenn Sie Zustand durch Daten ersetzen können, sollten Sie dies grundsätzlich ernsthaft erwägen“, schrieb er. „Und wenn Sie Daten durch Berechnung ersetzen können, sollten Sie dies grundsätzlich ernsthaft erwägen.“
Ethereum-Forscher haben Layer-2-Lösungen wie Rollups verfolgt, um Berechnungen und Datenverpflichtungen auszulagern. Sie haben auch PeerDAS untersucht, um die Datenverfügbarkeit von vollständigen Speicheranforderungen zu trennen. Diese Ansätze zielen darauf ab, Netzwerke zu skalieren, ohne dass jeder Node alle Daten verarbeiten muss.
Die Kursentwicklung von Ethereum spiegelte während dieser Diskussion eine konstante Nachfrage wider. Der Vermögenswert stieg von einem Tagestief bei etwa 2.865 US-Dollar und testete kurz die 2.940-Dollar-Zone. Die Marktkapitalisierung stieg im Einklang mit dem Preis, während das Handelsvolumen zurückging, was auf kontrollierte Käufe statt auf aggressive Umsätze hindeutet.
