Bekämpfung der Datenflut: Warum die Datenbereinigung notwendig ist

Vitalki sagt, dass eine der größten Herausforderungen, vor denen Ethereum heute steht, sein enormer Datenspeicherbedarf ist. Im Laufe der Zeit häufen sich Transaktionen und intelligente Verträge

Ethereum co-founder Vitalik Buterin has outlined a new development in a series of posts that could redefine Ethereum's efficiency, accessibility, and storage requirements. This latest development addresses a pressing need to streamline Ethereum by reducing the storage load on individual nodes, improving network speed, and maintaining the blockchain’s integrity.

Ethereum-Mitbegründer Vitalik Buterin hat in einer Reihe von Beiträgen eine neue Entwicklung skizziert, die die Effizienz, Zugänglichkeit und Speicheranforderungen von Ethereum neu definieren könnte. Diese neueste Entwicklung geht auf die dringende Notwendigkeit ein, Ethereum zu rationalisieren, indem die Speicherlast auf einzelnen Knoten reduziert, die Netzwerkgeschwindigkeit verbessert und die Integrität der Blockchain aufrechterhalten wird.

One of the biggest challenges facing Ethereum today is its vast data storage needs, says Buterin. Over time, as transactions accumulate and smart contracts proliferate, the blockchain has grown immensely, making it harder for new nodes to join and for the network to operate seamlessly. Presently, a fully synced Ethereum node requires over 1.17 terabytes of storage, and this requirement is expected to keep rising. This storage strain acts as a barrier to decentralization, as fewer individuals have the capacity to run nodes, leaving the network more vulnerable to centralization and increasing costs for users and operators alike.

Eine der größten Herausforderungen, vor denen Ethereum heute steht, ist sein enormer Datenspeicherbedarf, sagt Buterin. Mit der Zeit häufen sich Transaktionen und Smart Contracts vermehren sich. Die Blockchain ist immens gewachsen, was den Beitritt neuer Knoten und den reibungslosen Betrieb des Netzwerks erschwert. Derzeit benötigt ein vollständig synchronisierter Ethereum-Knoten über 1,17 Terabyte Speicher, und dieser Bedarf wird voraussichtlich weiter steigen. Diese Speicherbelastung stellt ein Hindernis für die Dezentralisierung dar, da weniger Einzelpersonen die Kapazität haben, Knoten zu betreiben, wodurch das Netzwerk anfälliger für eine Zentralisierung wird und die Kosten sowohl für Benutzer als auch für Betreiber steigen.

The development, dubbed "The Purge," aims to alleviate this data burden by introducing a mechanism to periodically “expire” less critical data while keeping vital information intact. This evolution would allow Ethereum to remain decentralized and accessible, with a lighter protocol that still provides the same level of security and functionality.

Die Entwicklung mit dem Namen „The Purge“ zielt darauf ab, diese Datenlast zu verringern, indem ein Mechanismus eingeführt wird, der weniger kritische Daten regelmäßig „löscht“, während wichtige Informationen intakt bleiben. Diese Entwicklung würde es Ethereum ermöglichen, dezentralisiert und zugänglich zu bleiben, mit einem leichteren Protokoll, das immer noch das gleiche Maß an Sicherheit und Funktionalität bietet.

At the heart of The Purge are two core ideas: state expiry and history expiry. State expiry refers to the ability of nodes to discard certain pieces of blockchain data that are no longer necessary for maintaining the current state of the network. For instance, data related to old transactions or smart contract calls that have already been finalized and included in the canonical chain can be safely removed. This approach helps reduce the overall storage footprint of Ethereum without compromising its integrity.

Im Mittelpunkt von The Purge stehen zwei Kernideen: der Ablauf des Staates und der Ablauf der Geschichte. Unter Zustandsablauf versteht man die Fähigkeit von Knoten, bestimmte Teile der Blockchain-Daten zu verwerfen, die für die Aufrechterhaltung des aktuellen Zustands des Netzwerks nicht mehr erforderlich sind. Beispielsweise können Daten im Zusammenhang mit alten Transaktionen oder Smart-Contract-Aufrufen, die bereits abgeschlossen und in die kanonische Kette aufgenommen wurden, sicher entfernt werden. Dieser Ansatz trägt dazu bei, den gesamten Speicherbedarf von Ethereum zu reduzieren, ohne seine Integrität zu beeinträchtigen.

History expiry, on the other hand, involves discarding historical data that is no longer relevant to the network's operation or security. Buterin explains that while the entire history of Ethereum transactions is valuable for archival purposes and analytics, keeping all of this data on every node is redundant. Instead, The Purge would allow nodes to choose how far back in Ethereum's history they want to store data, striking a balance between accessibility and storage efficiency. Nodes could periodically download historical data from other nodes or specialized services as needed.

Beim Verlaufsablauf hingegen werden historische Daten verworfen, die für den Betrieb oder die Sicherheit des Netzwerks nicht mehr relevant sind. Buterin erklärt, dass die gesamte Historie der Ethereum-Transaktionen zwar für Archivierungs- und Analysezwecke wertvoll ist, die Speicherung aller dieser Daten auf jedem Knoten jedoch überflüssig ist. Stattdessen würde The Purge es den Knoten ermöglichen, zu wählen, wie weit zurück in der Geschichte von Ethereum sie Daten speichern möchten, und so ein Gleichgewicht zwischen Zugänglichkeit und Speichereffizienz herzustellen. Knoten könnten bei Bedarf regelmäßig historische Daten von anderen Knoten oder spezialisierten Diensten herunterladen.

One of The Purge’s ultimate goals is to enable “stateless clients,” a concept that removes the need for nodes to store all the blockchain’s data in real-time. Stateless clients would rely on a reduced dataset, allowing them to verify blocks without needing massive storage capacity. This transformation could pave the way for Ethereum nodes to run on lightweight devices like smartphones, tablets, or even wearables. Buterin envisions this as a major step forward for Ethereum’s decentralization and accessibility, as it lowers the hardware requirements for node operators, making it easier for more people to participate.

Eines der ultimativen Ziele von The Purge besteht darin, „zustandslose Clients“ zu ermöglichen, ein Konzept, das es den Knoten überflüssig macht, alle Daten der Blockchain in Echtzeit zu speichern. Zustandslose Clients würden sich auf einen reduzierten Datensatz verlassen, der es ihnen ermöglicht, Blöcke zu überprüfen, ohne große Speicherkapazität zu benötigen. Diese Transformation könnte den Weg für die Ausführung von Ethereum-Knoten auf leichten Geräten wie Smartphones, Tablets oder sogar Wearables ebnen. Buterin betrachtet dies als einen großen Fortschritt für die Dezentralisierung und Zugänglichkeit von Ethereum, da es die Hardwareanforderungen für Knotenbetreiber senkt und die Teilnahme für mehr Menschen erleichtert.

Stateless clients would lean heavily on cryptographic techniques such as witnesses—compact proofs containing only the data relevant to a specific transaction. By processing transactions in this way, nodes can validate activity on the blockchain without downloading the full history or state data, creating a more scalable and versatile network.

Staatenlose Clients würden stark auf kryptografische Techniken wie Witnesses zurückgreifen – kompakte Beweise, die nur die für eine bestimmte Transaktion relevanten Daten enthalten. Durch die Verarbeitung von Transaktionen auf diese Weise können Knoten die Aktivität in der Blockchain validieren, ohne den gesamten Verlauf oder die Statusdaten herunterladen zu müssen, wodurch ein skalierbareres und vielseitigeres Netzwerk entsteht.

Beyond data management, The Purge also aims to simplify Ethereum’s protocol by eliminating outdated or redundant features. Over the years, Ethereum’s codebase has grown increasingly complex due to the constant addition of new features and updates. This has led to “technical debt”—legacy code that is difficult to maintain, test, or improve without significant effort. Removing or rewriting these older components will make Ethereum more efficient and reliable, and reduce the chances of future bugs and vulnerabilities.

Über die Datenverwaltung hinaus zielt The Purge auch darauf ab, das Protokoll von Ethereum zu vereinfachen, indem veraltete oder redundante Funktionen eliminiert werden. Im Laufe der Jahre ist die Codebasis von Ethereum aufgrund der ständigen Hinzufügung neuer Funktionen und Updates immer komplexer geworden. Dies hat zu „technischen Schulden“ geführt – veraltetem Code, der ohne großen Aufwand nur schwer zu warten, zu testen oder zu verbessern ist. Durch das Entfernen oder Neuschreiben dieser älteren Komponenten wird Ethereum effizienter und zuverlässiger und die Wahrscheinlichkeit zukünftiger Fehler und Schwachstellen verringert.

Streamlining the protocol will also lower the cognitive barrier for developers new to Ethereum, potentially accelerating innovation within the ecosystem. A simpler codebase means faster development, easier troubleshooting, and a more attractive environment for new talent.

Die Straffung des Protokolls wird auch die kognitive Hürde für Entwickler senken, die neu bei Ethereum sind, und möglicherweise die Innovation innerhalb des Ökosystems beschleunigen. Eine einfachere Codebasis bedeutet schnellere Entwicklung, einfachere Fehlerbehebung und ein attraktiveres Umfeld für neue Talente.

While The Purge will not directly reduce gas fees, it could have an indirect impact on network costs. By improving Ethereum’s efficiency and reducing storage burdens, node operators may see lower operational expenses, potentially allowing for lower fees in the long run. Moreover, a faster and more scalable Ethereum network could ultimately accommodate more users and transactions without the congestion that typically drives up gas prices. However, gas fees depend on multiple factors, including network demand, so the direct impact of The Purge on transaction costs remains uncertain.

Während The Purge die Gasgebühren nicht direkt senken wird, könnte es indirekte Auswirkungen auf die Netzwerkkosten haben. Durch die Verbesserung der Effizienz von Ethereum und die Reduzierung der Speicherbelastung können Knotenbetreiber niedrigere Betriebskosten verzeichnen, was möglicherweise langfristig zu niedrigeren Gebühren führt. Darüber hinaus könnte ein schnelleres und skalierbareres Ethereum-Netzwerk letztendlich mehr Benutzer und Transaktionen aufnehmen, ohne dass es zu einer Überlastung kommt, die normalerweise die Gaspreise in die Höhe treibt. Allerdings hängen die Gasgebühren von mehreren Faktoren ab, einschließlich der Netznachfrage, sodass die direkten Auswirkungen von The Purge auf die Transaktionskosten ungewiss bleiben.

Decentralization and Security: Ensuring Robustness Through Efficient Design

Dezentralisierung und Sicherheit: Gewährleistung der Robustheit durch effizientes Design

Vitalik’s vision for Ethereum involves maintaining the network’s decentralization while enhancing its security. By offloading historical data and streamlining storage requirements, The Purge will allow more individuals and organizations to run nodes, even on less powerful devices. This inclusivity strengthens the network’s resistance to centralization, ensuring that power remains distributed across many participants.

Vitaliks Vision für Ethereum besteht darin, die Dezentralisierung des Netzwerks aufrechtzuerhalten und gleichzeitig seine Sicherheit zu erhöhen. Durch die Auslagerung historischer Daten und die Optimierung der Speicheranforderungen wird The Purge es mehr Einzelpersonen und Organisationen ermöglichen, Knoten zu betreiben, selbst auf weniger leistungsstarken Geräten. Diese Inklusivität stärkt den Widerstand des Netzwerks gegen Zentralisierung und stellt sicher, dass die Macht weiterhin auf viele Teilnehmer verteilt bleibt.

Security, too, will benefit from these changes. The move towards stateless clients and the reduction of technical debt will simplify the verification process, potentially reducing the risk of bugs or vulnerabilities in Ethereum’s code. Additionally, by allowing data to be “expired” rather than held indefinitely, The Purge minimizes the attack surface for potential security threats targeting the stored state or historical data.

Auch die Sicherheit wird von diesen Veränderungen profitieren. Der Übergang zu staatenlosen Clients und die Reduzierung der technischen Schulden werden den Verifizierungsprozess vereinfachen und möglicherweise das Risiko von Fehlern oder Schwachstellen im Code von Ethereum verringern. Darüber hinaus minimiert The Purge die Angriffsfläche für potenzielle Sicherheitsbedrohungen, die auf den gespeicherten Zustand oder historische Daten abzielen, indem es ermöglicht, dass Daten „ablaufen“ und nicht auf unbestimmte Zeit aufbewahrt werden.

The Bigger Picture: Ethereum’s Future in Prediction Markets and Beyond

Das größere Bild: Die Zukunft von Ethereum in Prognosemärkten und darüber hinaus