區塊鏈:以太坊節點運行需要多少成本，占用多大內存？

譯者|秦曉峰編輯|盧曉明本文在TokenAnalyst團隊的幫助下，探討了以太坊生態系統中各種用戶運行節點的成本，以及成本選擇如何影響信任。要點總結：要想成為以太坊網絡中的活動塊和事務驗證的參與者，當前運行全節點所需的磁盤大小為130—150GB；以太坊鏈的大小的增長是眾所周知的(+200%Y/Y)，但是大小本身并不是唯一的問題，因為完全同步的節點需要不斷的加密鏈接驗證才能確認交易；運行一個全節點的成本在終端用戶中會有很大差異。對于用戶而言，可以在AWS上運行一個完整的節點，成本是每月50-100美元；甚至可以運行一個本地實例(大約300GB的SSD)，成本最低是每月30美元；考慮到以太坊上活躍節點的快速減少(自2018年初以來下降了約66%)，對于普通活躍的網絡參與者來說，最小化信任的成本可能變得過高了。什么是以太坊全節點？

圍繞以太坊一個最大的困惑點是“全節點”、“輕節點”以及“歸檔節點”之間的區別。“全節點”是任何連接到以太坊網絡的計算機或服務器，下載并存儲整個區塊鏈的全部狀態，并可以為網絡提供數據請求和塊驗證。不過除非一個節點需要執行所有的交易或輕松訪問歷史數據，不然沒必要保存整條鏈。通常，礦工會運行全節點，因為他們在挖礦過程中需要全節點執行交易以及訪問歷史數據進行驗證。此外，全節點的另一個作用是網絡安全與價值的守護者，一旦有算力叛變試圖改變區塊共識，全節點組成的網絡可以拒絕掉這些交易。“輕節點”只存儲最小量的狀態，只下載區塊頭和與其交易相關的默克爾樹“分支”，只需要幾百兆存儲空間和128-512M內存，用于低容量設備，如移動設備、Dapp。連接到以太坊網絡時，可以使用全節點，也可以使用輕節點。但當發起轉賬、合約部署的時候，輕節點是不能獨立完成的，他需要借助其他全節點以他的名義來操作。這一切本身并沒有什么問題，但當遇到交易量急劇上升，區塊鏈升級的時候，它會找不到合適的全節點給它使用。實際上，輕節點就像一個“吃白食的人”，因此在業務上使用的時候，建議使用全節點。一個現實的案例是，2017年末，LES/2發布——這是一項用于服務輕節點的協議升級。許多客戶端切換了新的協議，但是仍然有重多舊的全節點仍然在運行舊的代碼，這些代碼并不支持升級，不少輕節點找不到一個與之兼容而且還留有位置的全節點導致癱瘓，GithubIssues上到處都是吐槽。“歸檔節點”是全節點的特例，包含任何給定塊上每個歷史狀態快照的數據歸檔。它只專注于全節點上的一些特定信息，比如事務跟蹤、歷史地址余額、智能合約創建，代碼和代碼中的歷史更改、智能合約存儲歷史。歸檔節點是對上述信息進行快照，這些快照可以供區塊瀏覽器和以太坊網絡上的深度分析人員使用。事實上，只有少數終端用戶(鏈上分析、審計員、區塊瀏覽器等)需要存檔節點。主要的節點客戶端是Geth和Parity，它們都提供完整的節點實現:Geth：默認的Geth同步設置，通過在填充塊體和收據之前，將狀態數據庫的下載重新排序，實現更快的同步。geth–syncmodefull：一種較慢的Geth同步模式，驗證從創世塊開始的所有塊和事務。Parity：默認的Parity同步模式，可以下載最近30000個“最佳塊”和當前狀態數據庫的快照。一旦該快照同步，Parity客戶端將與先前歷史保持完全同步——一旦該同步發生，Parity默認節點將成為全節點。parity-no-warp:一個較慢的同步模式，驗證從創世塊開始的所有的塊和事務。資料來源：EthHub理論上，只要滿足入口硬件和寬帶要求，任何人都可以在計算機上運行一個完整的以太坊節點，來驗證鏈上的事務和塊。這些要求之所以五花八門，產生混淆，主要是由于對下載的數據總量以及維護節點同步所需的硬件和帶寬需求有不同的看法。事實上，不同的節點客戶端在進行節點實現時，都有自己的參數和配置要求，這是造成混淆的一個重要原因。三種類型的以太坊節點，對終端用戶和磁盤大小的典型要求：簡而言之，成為以太坊網絡中活動塊和事務驗證的參與者，運行全節點所需的磁盤大小目前約為130—150GB。歷史“狀態”信息包括什么?

數據：39%合并后的以太坊區塊使用Flashbots，未包含與Tornado Cash關聯交易:10月3日消息，最大可提取價值（MEV）運營商Flashbots目前被用于創建39%的以太坊區塊，比9月15日時的12%有所上升，盡管其繼續審查與Tornado Cash相關的交易。

此前消息，Flashbots戰略負責人Hasu今年8月曾發推表示，Flashbots將配合美國財政部外國資產控制辦公室（OFAC）的執法行動，將與Tornado Cash有關的地址列入黑名單。（The Block）[2022/10/3 18:38:35]

以太坊鏈的大小的增長是眾所周知的(+200%Y/Y)，但是大小本身并不是唯一的問題，因為完全同步的節點需要不斷的加密鏈接驗證來確認事務。這些證明，加上5000多萬個地址帳戶(以及它們各自的關聯數據列表)，構成了一個復雜的數據結構，稱為statetrie。雖然有些人可能認為約130GB的內存相對來說不是太大，但對一個需要完全同步的節點而言，持續的驗證狀態會不斷增加節點的負擔。來源:Etherscan.io、Blockchain，Block因此，在維護完全同步的節點時，需要考慮鏈路和狀態大小的增長。目前的狀態需求要求使用SSD驅動器而不是磁驅動器，而且在未來幾年，鏈路和狀態的增長速度可能會對硬件有新的需求。但是，這些問題可以在既定的ETH1.x升級(緩存、數據結構等)中得到一定程度的糾正。此外，雖然全節點包含區塊鏈的所有核心組件(塊、事務、日志和收據)的完整歷史數據集，但“歸檔節點”在每個時間點都在維護這個核心信息以及區塊鏈(跨越每個塊高度)的額外“狀態”。這些額外的“狀態”信息包括：事務跟蹤(用于查看智能合約和由于合約上的計算而傳播的事物之間的函數調用)；歷史地址余額；智能合約創建，代碼和代碼中的歷史更改；智能合約存儲歷史；雖然只有少數終端用戶(鏈上分析、審計員、區塊瀏覽器等)需要存檔節點，但這些用戶還是會看到額外的數據要求，以存儲超出一般鏈規模的“狀態”相關信息。鏈上基礎設施和數據提供商TokenAnalyst表示，與TokenAnalyst數據庫中的信息相關的額外“狀態”約為640GB。為不同的用戶運行全節點的成本是多少?

芝商所將于9月12日推出以太坊期權:金色財經報道，芝加哥商品交易所集團(CME Group)今天宣布，它計劃在9月12日推出以太坊期貨期權，等待監管部門的審查。

這些新合約交付一個以太坊期貨，每份合約的規模為50個以太坊，以CME CF以太坊-美元參考匯率為基礎，該匯率作為以太坊美元價格的每日參考匯率。這些新合約還將擴大CME集團現有的加密貨幣期權合約套件，其中包括比特幣期權，以及微型比特幣和以太坊期權。（prnewswire）[2022/8/18 12:34:44]

在終端用戶中，運行一個全節點的成本會有很大差異。對于許多用戶而言，用戶可以在AWS上以每月50—100美元的價格運行一個完整的節點，甚至可以以每月30美元的價格運行一個本地實例。同時，對于少數需要運行規檔節點的用戶，2-3TB的標準存檔每月成本可以達到270-370美元。如果有極端的性能需求，一些用戶需要最高效節點——它們可以在整個以太坊區塊鏈上加速檢索跟蹤以及存儲差異數據，這一過程不可避免的需要多個完全同步的專用于整個以太坊區塊鏈上不同區塊的歸檔節點，同樣的成本也就會更高。舉個例子，TokenAnalyst在12月通過AWS進行快照——它們擴展到95個完全同步存檔的Parity節點，每天花費大約3400美元。來源:TokenAnalyst需要注意的是，上面的成本不僅反映了節點，還反映了一些有助于簡化數據管道和加速原始鏈上數據過程的第三代機器。此外，這種密集的設置最有可能是數據檢索需求的案例研究——從整個區塊鏈中獲取每個可能的粒度數據點，包括大約兩周時間內每個歷史區塊/時間點的狀態。此外，這些資源的很大一部分被用于從230萬到280萬區塊中提取信息，以太坊在這些塊中經歷了DDOS攻擊，該攻擊基本上使區塊鏈發生膨脹。信任成本

以太坊開發者：ETH 2.0下一步是升級和節點分布多樣化:2月11日消息，以太坊基金會研究員及開發者Danny Ryan在播客節目中表示，12月初活ETH 2.0主網成功激不是驚喜而是解脫。很有信心且看到主網發展順利非常棒。與我們發布的一些測試網相比，信標鏈變得越來越好，主網的推出比任何一個都要成功。與此同時，Danny Ryan表示，在接下來的幾個月里，他希望在Eth 2.0上看到一些修正、調整和改進。經過今年年中的升級，驗證節點用于連接到網絡的軟件客戶端的分布將會更加多樣化。看起來網絡上50%的節點都是Prysm，這并不是我們想要的結果，而當前以太坊2.0已經有四個非常棒的客戶端。注：Danny Ryan提到的升級是指此前1月27日公布的ETH2.0預計將于年中進行一次小規模網絡升級。（CoinDesk）[2021/2/11 19:32:56]

雖然運行全節點確實允許用戶獨立驗證網絡的有效性，但它仍然要求你在某種程度上信任客戶端實現。在這里，信任的真正含義是什么?我們認為，信任是指信任一組獨立開發人員的工作，這些開發人員積極地在這些客戶端上工作，盡管他們的代碼不是絕對可靠的。我們認為，真正的可信賴性和責任性，需要以可辨認的非散列格式導出完整數據，并自行驗證“數字加起來”——尤其是在鏈條重新組織、分叉和網絡升級之后——并且不要將驗證的重點放在相應的節點客戶端上。然而，這需要大量的計算和硬件資源，并且對于使用一般筆記本電腦的普通用戶來說變得越來越具有挑戰性。考慮到活躍的以太坊節點在快速下降，對于普通活躍網絡參與者而言，最小化信任的成本可能變得過高。(星球日報注：以太坊的目標是創建一個“無需信任”或“信任最小化”的系統，但是仍然需要有人保證交易的安全。全節點就是這類網絡守護者的角色。全節點越多，賬本越多，對賬本的驗證就越多，普通用戶就越能相信該賬本。此時用戶為信任付出的成本很低。如果用戶對信息可信的要求更高，或者由于節點數量下降或變更導致用戶不信任現有全節點，而選擇自行驗證交易與獲取歷史數據，這需要一定的計算和硬件資源，則為信任付出了更多成本。再者對于全節點來說，如果一個節點一直與你交互，一直沒有出問題，那么它對你而言，是一個比較可以信任的節點，若類似可信節點退出了網絡，你需要尋找新的信任節點；同時找到之前需要自行驗證大量歷史數據。)來源:Ethernodes.org，Coin.dance，Webarchive，TheBlock如果用戶的最終目標是將信任降到最低，那么可以嘗試連接到更多樣化的節點客戶端，使節點跨地理位置、客戶端實現以及節點提供者變得更加多樣化。這種利用不同全節點和從歸檔節點提取、驗證數據的組合，盡管成本要高得多，但它允許信任分散在不同的向量上。對于許多Dapp、礦商和基礎設施提供商來說，目前一個完整的節點就足夠了。

3iQ以太坊基金將在TSX以加拿大元報價交易:3iQ今天宣布旗下基金The Ether Fund（TSX：QETH.UN）在多倫多證券交易所（TSX）上以加拿大元報價，加拿大投資者將可以以本國貨幣并通過其在當地的支配賬戶交易該基金。昨天，3iQ旗下比特幣基金QBTC規模已超10億美元。（AMBCrypto）[2021/1/16 16:19:59]

以太坊2.0質押流動性解決方案Lido啟動首日質押資產逾100萬美元:12月19日晚間，以太坊2.0質押流動性解決方案Lido宣布，該協議中質押的ETH資產價值突破100萬美元。此外，12月20日，官方稱Sigma Prime和Quantstamp已經完成Lido協議合約的審計。

據此前報道，12月19日，Lido宣布正式啟動，用戶可在Lido上進行質押ETH操作。[2020/12/20 15:51:32]

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