Paradigm：详解以太坊历史增长问题及其解决方案

原文作者：Storm Slivkoff、Georgios Konstantopoulos

原文编译：Luffy，Foresight News

历史增长（History growth）是目前以太坊扩容的最大瓶颈。出乎意料的是，历史增长已经成为比状态增长更大的问题。几年之内，历史数据将超过许多以太坊节点的存储容量。

好消息是：

历史增长是一个比状态增长更容易解决的问题。

解决方案已在积极开发中。

解决历史增长将缓解状态增长问题。

在这篇文章中，我们将继续研究第 1 部分中的以太坊扩容问题，现在将注意力从状态增长转向历史增长。使用精细的数据集，我们的目标是 1) 从技术上理解以太坊的扩展瓶颈，以及 2) 帮助围绕以太坊 Gas 限制的最优解展开讨论。

什么是历史增长？

历史是以太坊在其整个生命周期内执行的所有区块和交易的集合，它是从创世区块到当前区块的所有数据。历史增长是随着时间的推移新区块和新交易的积累。

图 1 显示了历史增长与各种协议指标和以太坊节点硬件约束之间的关系。与状态增长相比，历史增长受到一组不同的硬件约束限制。历史增长给网络 IO 带来压力，因为新的区块和交易必须在整个网络中传输。历史增长还会给节点的存储空间带来压力，因为每个以太坊节点都会存储完整的历史记录副本。如果历史增长速度足够快以致于超出这些硬件限制，则节点将不再能够与其对等节点达成稳定的共识。有关状态增长和其他扩容瓶颈的概述，请参阅本系列文章的第 1 部分。

图 1 ：以太坊扩容瓶颈

直到最近，每个节点的大部分网络吞吐量都用于传输历史记录（例如新区块和交易）。随着 Dencun 硬分叉中引入 blob，这种情况发生了变化。blob 现在占据了节点网络活动的很大一部分。但是，blob 不被视为历史记录的一部分，因为 1) 它们只由节点存储 2 周，然后被丢弃， 2) 它们不需要重复以太坊创世以来的数据。由于 ( 1)，blob 不会显著增加每个以太坊节点的存储负担。我们将在本文的后面部分讨论 blob。

在本文中，我们将重点讨论历史增长，并讨论历史与状态之间的关系。由于状态增长和历史增长具有一些重叠的硬件约束，因此它们是相关的问题，解决一个问题可以帮助解决另一个问题。

历史增长有多快？

图 2 显示了自以太坊创世以来的历史增长率。每条垂直线代表一个月的增长。y 轴表示该月历史增长的千兆字节数。交易按其「目标地址」分类，并使用 RLP（https://ethereum.org/en/developers/docs/data-structures-and-encoding/rlp/）字节表示大小。无法轻易识别的合约被归类为「未知」。 「其他」类别包括基础设施和游戏等一系列小类别。

图 2 ：以太坊历史增长率随时间变化

上述图表中的几个关键要点：

历史增长速度比状态增长快 6 到 8 倍：历史增长速度最近达到峰值 36.0 GiB/ 月，目前为 19.3 GiB/ 月。状态增长速度峰值约 6.0 GiB/ 月，目前为 2.5 GiB/ 月。本文后面将介绍历史与状态在增长和累计大小方面的比较。

在 Decun 之前，历史增长率一直在加速：虽然状态多年来一直呈大致线性增长（参见第 1 部分），但历史却呈超线性增长。考虑到线性增长的增长率会导致整体规模呈二次方增长，因此超线性增长的增长率会导致整体规模超过二次方增长。这种加速在 Dencun 之后突然停止。这是以太坊首次经历历史增长率的大幅下降。

近期历史增长的大部分来自 Rollup：每个 L2 都会将其交易副本发布回主网。这生成了大量历史记录，并导致 Rollup 成为过去一年历史增长的最重要贡献者。然而，Dencun 允许 L2 使用 blob 而不是历史记录发布其交易数据，因此 Rollup 不再生成大部分以太坊历史记录。我们将在本文后面更详细地介绍 Rollup。

以太坊历史增长最大的贡献者是谁？

不同合约类别生成的历史数量揭示了以太坊的使用模式如何随着时间的推移而演变。图 3 显示了各种合约类别的相对贡献。这是与图 2 相同的数据进行了标准化。

图 3 ：不同合约类别对历史增长的贡献

这些数据揭示了以太坊使用模式的四个不同时期：

早期（紫色）：以太坊的最初几年几乎没有链上活动。这些早期合约中，大多数现在都很难识别，在图表中标记为「未知」。