अवस्थाहीनता, स्टेट एक्सपायरी और इतिहास समाप्ति

मामूली हार्डवेयर पर इथेरियम नोड चलाने की क्षमता सच्चे विकेंद्रीकरण के लिए महत्वपूर्ण है। ऐसा इसलिए है क्योंकि नोड चलाने से उपयोगकर्ताओं को डेटा देने के लिए किसी तीसरे पक्ष पर भरोसा करने के बजाय स्वतंत्र रूप से क्रिप्टोग्राफिक जाँच करके जानकारी को सत्यापित करने की क्षमता मिलती है। नोड चलाने से उपयोगकर्ता किसी मध्यस्थ पर भरोसा करने के बजाय सीधे इथेरियम पीयर-टू-पीयर नेटवर्क पर लेनदेन सबमिट कर सकते हैं। विकेंद्रीकरण संभव नहीं है यदि ये लाभ केवल महंगे हार्डवेयर वाले उपयोगकर्ताओं के लिए उपलब्ध हों। इसके बजाय, नोड को अत्यंत मामूली प्रोसेसिंग और मेमोरी आवश्यकताओं के साथ चलने में सक्षम होना चाहिए ताकि वे मोबाइल फोन, माइक्रो-कंप्यूटर या घरेलू कंप्यूटर पर बिना किसी रुकावट के चल सकें।

आज, उच्च डिस्क स्थान की आवश्यकताएं नोड तक सार्वभौमिक पहुँच को रोकने वाली मुख्य बाधा हैं। यह मुख्य रूप से इथेरियम के स्थिति डेटा के बड़े हिस्से को संग्रहीत करने की आवश्यकता के कारण है। इस स्थिति डेटा में नए ब्लॉक और लेनदेन को सही ढंग से प्रोसेस करने के लिए आवश्यक महत्वपूर्ण जानकारी होती है। लिखते समय, पूर्ण इथेरियम नोड चलाने के लिए एक तेज़ 2TB SSD की अनुशंसा की जाती है। एक नोड के लिए जो किसी भी पुराने डेटा को नहीं हटाता है, भंडारण की आवश्यकता लगभग 14GB/सप्ताह की दर से बढ़ती है, और आर्काइव नोड जो जेनेसिस ब्लॉक के बाद से सभी डेटा संग्रहीत करते हैं, 12 TB (लिखते समय, फरवरी 2023 में) के करीब पहुँच रहे हैं।

पुराने डेटा को संग्रहीत करने के लिए सस्ती हार्ड ड्राइव का उपयोग किया जा सकता है लेकिन वे आने वाले ब्लॉक के साथ तालमेल बिठाने के लिए बहुत धीमी हैं। डेटा को सस्ता और स्टोर करने में आसान बनाते हुए क्लाइंट के लिए वर्तमान स्टोरेज मॉडल को बनाए रखना समस्या का केवल एक अस्थायी और आंशिक समाधान है क्योंकि इथेरियम की स्थिति वृद्धि 'असीमित' है, जिसका अर्थ है कि स्टोरेज आवश्यकताएं हमेशा बढ़ेंगी, और तकनीकी सुधारों को हमेशा निरंतर स्थिति वृद्धि के साथ तालमेल रखना होगा। इसके बजाय, क्लाइंट को ब्लॉक और लेनदेन को सत्यापित करने के नए तरीके खोजने होंगे जो स्थानीय डेटाबेस से डेटा खोजने पर निर्भर न हों।

नोड के लिए स्टोरेज कम करना

प्रत्येक नोड को स्टोर करने वाले डेटा की मात्रा को कम करने के कई तरीके हैं, जिनमें से प्रत्येक के लिए इथेरियम के कोर प्रोटोकॉल को अलग-अलग हद तक अपडेट करने की आवश्यकता होती है:

• इतिहास समाप्ति: नोड को X ब्लॉक से पुराने स्थिति डेटा को हटाने में सक्षम बनाता है, लेकिन यह नहीं बदलता है कि इथेरियम क्लाइंट स्थिति डेटा को कैसे संभालते हैं।
• स्टेट एक्सपायरी: उस स्थिति डेटा को निष्क्रिय होने दें जिसका अक्सर उपयोग नहीं किया जाता है। निष्क्रिय डेटा को क्लाइंट द्वारा तब तक अनदेखा किया जा सकता है जब तक कि इसे पुनर्जीवित न किया जाए।
• कमजोर अवस्थाहीनता: केवल ब्लॉक उत्पादकों को पूर्ण स्थिति डेटा तक पहुँच की आवश्यकता होती है, अन्य नोड स्थानीय स्थिति डेटाबेस के बिना ब्लॉक को सत्यापित कर सकते हैं।
• मजबूत अवस्थाहीनता: किसी भी नोड को पूर्ण स्थिति डेटा तक पहुँच की आवश्यकता नहीं है।

डेटा समाप्ति

इतिहास समाप्ति

इतिहास समाप्ति का तात्पर्य क्लाइंट द्वारा उस पुराने डेटा को हटाने से है जिसकी उन्हें आवश्यकता होने की संभावना नहीं है, ताकि वे केवल थोड़ी मात्रा में ऐतिहासिक डेटा संग्रहीत करें, और नया डेटा आने पर पुराने डेटा को छोड़ दें। क्लाइंट को ऐतिहासिक डेटा की आवश्यकता के दो कारण हैं: सिंकिंग और डेटा अनुरोधों को पूरा करना। मूल रूप से, क्लाइंट को जेनेसिस ब्लॉक से सिंकिंग करनी होती थी, यह सत्यापित करते हुए कि प्रत्येक क्रमिक ब्लॉक चेन के शीर्ष तक सही है। आज, क्लाइंट चेन के शीर्ष तक पहुँचने के लिए "कमजोर व्यक्तिनिष्ठता जाँच-बिंदु" का उपयोग करते हैं। ये जाँच-बिंदु विश्वसनीय शुरुआती बिंदु हैं, जैसे कि इथेरियम की शुरुआत के बजाय वर्तमान के करीब एक जेनेसिस ब्लॉक होना। इसका मतलब है कि क्लाइंट चेन के शीर्ष पर सिंकिंग करने की क्षमता खोए बिना सबसे हालिया कमजोर व्यक्तिनिष्ठता जाँच-बिंदु से पहले की सभी जानकारी छोड़ सकते हैं। क्लाइंट वर्तमान में अपने स्थानीय डेटाबेस से ऐतिहासिक डेटा प्राप्त करके (जेसन-आरपीसी के माध्यम से आने वाले) अनुरोधों को पूरा करते हैं। हालाँकि, इतिहास समाप्ति के साथ यह संभव नहीं होगा यदि अनुरोधित डेटा को हटा दिया गया है। इस ऐतिहासिक डेटा को परोसने के लिए कुछ नवीन समाधानों की आवश्यकता है।

एक विकल्प यह है कि क्लाइंट पोर्टल नेटवर्क जैसे समाधान का उपयोग करके साथियों (peers) से ऐतिहासिक डेटा का अनुरोध करें। पोर्टल नेटवर्क ऐतिहासिक डेटा परोसने के लिए एक विकासशील पीयर-टू-पीयर नेटवर्क है जहाँ प्रत्येक नोड इथेरियम के इतिहास का एक छोटा सा हिस्सा संग्रहीत करता है ताकि पूरा इतिहास नेटवर्क में वितरित रहे। प्रासंगिक डेटा संग्रहीत करने वाले साथियों की तलाश करके और उनसे अनुरोध करके अनुरोधों को पूरा किया जाता है। वैकल्पिक रूप से, चूँकि आमतौर पर ऐप्स को ऐतिहासिक डेटा तक पहुँच की आवश्यकता होती है, इसलिए इसे संग्रहीत करना उनकी ज़िम्मेदारी बन सकती है। इथेरियम स्पेस में पर्याप्त परोपकारी अभिनेता भी हो सकते हैं जो ऐतिहासिक अभिलेखागार बनाए रखने के इच्छुक होंगे। यह एक विकेंद्रीकृत स्वायत्त संगठन (DAO) हो सकता है जो ऐतिहासिक डेटा भंडारण का प्रबंधन करने के लिए शुरू होता है, या आदर्श रूप से यह इन सभी विकल्पों का संयोजन होगा। ये प्रदाता कई तरीकों से डेटा परोस सकते हैं, जैसे कि टोरेंट, FTP, फाइलकॉइन या IPFS पर।

इतिहास समाप्ति कुछ हद तक विवादास्पद है क्योंकि अब तक इथेरियम ने हमेशा किसी भी ऐतिहासिक डेटा की उपलब्धता की स्पष्ट रूप से गारंटी दी है। जेनेसिस ब्लॉक से पूर्ण सिंकिंग हमेशा मानक के रूप में संभव रही है, भले ही यह स्नैपशॉट से कुछ पुराने डेटा के पुनर्निर्माण पर निर्भर हो। इतिहास समाप्ति इस गारंटी को प्रदान करने की ज़िम्मेदारी को इथेरियम कोर प्रोटोकॉल के बाहर ले जाती है। यदि केंद्रीकृत संगठन ऐतिहासिक डेटा प्रदान करने के लिए आगे आते हैं तो यह नए सेंसरशिप जोखिम पेश कर सकता है।

EIP-4444 अभी शिप करने के लिए तैयार नहीं है, लेकिन इस पर सक्रिय चर्चा चल रही है। दिलचस्प बात यह है कि EIP-4444 के साथ चुनौतियाँ तकनीकी नहीं हैं, बल्कि मुख्य रूप से सामुदायिक प्रबंधन की हैं। इसे शिप करने के लिए, समुदाय की सहमति की आवश्यकता है जिसमें न केवल समझौता शामिल है बल्कि भरोसेमंद संस्थाओं से ऐतिहासिक डेटा को संग्रहीत करने और परोसने की प्रतिबद्धता भी शामिल है।

यह अपग्रेड मौलिक रूप से यह नहीं बदलता है कि इथेरियम नोड स्थिति डेटा को कैसे संभालते हैं, यह केवल यह बदलता है कि ऐतिहासिक डेटा तक कैसे पहुँचा जाता है।

स्टेट एक्सपायरी

स्टेट एक्सपायरी का तात्पर्य व्यक्तिगत नोड से स्थिति को हटाने से है यदि हाल ही में इसका उपयोग नहीं किया गया है। इसे लागू करने के कई तरीके हो सकते हैं, जिनमें शामिल हैं:

• किराए के आधार पर समाप्ति: खातों से "किराया" वसूलना और उनका किराया शून्य होने पर उन्हें समाप्त करना
• समय के आधार पर समाप्ति: यदि कुछ समय तक उस खाते में कोई रीडिंग/राइटिंग नहीं होती है तो खातों को निष्क्रिय करना

किराए के आधार पर समाप्ति खातों को सक्रिय स्थिति डेटाबेस में रखने के लिए उनसे लिया जाने वाला सीधा किराया हो सकता है। समय के आधार पर समाप्ति अंतिम खाता इंटरैक्शन से उलटी गिनती द्वारा हो सकती है, या यह सभी खातों की आवधिक समाप्ति हो सकती है। ऐसे तंत्र भी हो सकते हैं जो समय और किराए पर आधारित मॉडल दोनों के तत्वों को जोड़ते हैं, उदाहरण के लिए व्यक्तिगत खाते सक्रिय स्थिति में बने रहते हैं यदि वे समय आधारित समाप्ति से पहले कुछ छोटा शुल्क देते हैं। स्टेट एक्सपायरी के साथ यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि निष्क्रिय स्थिति हटाई नहीं जाती है, इसे केवल सक्रिय स्थिति से अलग संग्रहीत किया जाता है। निष्क्रिय स्थिति को सक्रिय स्थिति में पुनर्जीवित किया जा सकता है।

यह जिस तरह से काम करेगा वह संभवतः विशिष्ट समय अवधि (शायद ~1 वर्ष) के लिए एक स्थिति ट्री (state tree) होना है। जब भी कोई नई अवधि शुरू होती है, तो एक पूरी तरह से नया स्थिति ट्री भी शुरू होता है। केवल वर्तमान स्थिति ट्री को संशोधित किया जा सकता है, अन्य सभी अपरिवर्तनीय हैं। इथेरियम नोड से केवल वर्तमान स्थिति ट्री और अगले सबसे हालिया ट्री को रखने की अपेक्षा की जाती है। इसके लिए किसी पते को उस अवधि के साथ टाइम-स्टैम्प करने के तरीके की आवश्यकता होती है जिसमें वह मौजूद है। ऐसा करने के कई संभावित तरीके (opens in a new tab) हैं, लेकिन प्रमुख विकल्प के लिए अतिरिक्त जानकारी को समायोजित करने के लिए पतों को लंबा करने (opens in a new tab) की आवश्यकता होती है, जिसका अतिरिक्त लाभ यह है कि लंबे पते अधिक सुरक्षित होते हैं। ऐसा करने वाले रोडमैप आइटम को एड्रेस स्पेस एक्सटेंशन (opens in a new tab) कहा जाता है।

इतिहास समाप्ति के समान, स्टेट एक्सपायरी के तहत पुराने स्थिति डेटा को संग्रहीत करने की ज़िम्मेदारी व्यक्तिगत उपयोगकर्ताओं से हटा दी जाती है और अन्य संस्थाओं जैसे केंद्रीकृत प्रदाताओं, परोपकारी समुदाय के सदस्यों या पोर्टल नेटवर्क जैसे अधिक भविष्यवादी विकेंद्रीकृत समाधानों पर डाल दी जाती है।

स्टेट एक्सपायरी अभी भी अनुसंधान चरण में है और अभी शिप करने के लिए तैयार नहीं है। स्टेट एक्सपायरी अवस्थाहीन क्लाइंट और इतिहास समाप्ति के बाद हो सकती है क्योंकि वे अपग्रेड अधिकांश वैलिडेटर्स के लिए बड़े स्थिति आकारों को आसानी से प्रबंधनीय बनाते हैं।

अवस्थाहीनता

अवस्थाहीनता थोड़ा भ्रामक नाम है क्योंकि इसका मतलब यह नहीं है कि "स्थिति" की अवधारणा समाप्त हो गई है, बल्कि इसमें इथेरियम नोड द्वारा स्थिति डेटा को संभालने के तरीके में बदलाव शामिल हैं। अवस्थाहीनता स्वयं दो प्रकार की होती है: कमजोर अवस्थाहीनता और मजबूत अवस्थाहीनता। कमजोर अवस्थाहीनता अधिकांश नोड को कुछ पर स्थिति भंडारण की ज़िम्मेदारी डालकर अवस्थाहीन होने में सक्षम बनाती है। मजबूत अवस्थाहीनता किसी भी नोड के लिए पूर्ण स्थिति डेटा संग्रहीत करने की आवश्यकता को पूरी तरह से समाप्त कर देती है। कमजोर और मजबूत दोनों अवस्थाहीनता सामान्य वैलिडेटर्स को निम्नलिखित लाभ प्रदान करती हैं:

• लगभग तुरंत सिंकिंग
• ब्लॉक को क्रम से बाहर (out-of-order) मान्य करने की क्षमता
• बहुत कम हार्डवेयर आवश्यकताओं के साथ चलने में सक्षम नोड (उदा., फोन पर)
• नोड सस्ती हार्ड ड्राइव पर चल सकते हैं क्योंकि किसी डिस्क रीडिंग/राइटिंग की आवश्यकता नहीं होती है
• इथेरियम की क्रिप्टोग्राफी के भविष्य के अपग्रेड के साथ संगत

कमजोर अवस्थाहीनता

कमजोर अवस्थाहीनता में इथेरियम नोड द्वारा स्थिति परिवर्तनों को सत्यापित करने के तरीके में बदलाव शामिल हैं, लेकिन यह नेटवर्क के सभी नोड में स्थिति भंडारण की आवश्यकता को पूरी तरह से समाप्त नहीं करता है। इसके बजाय, कमजोर अवस्थाहीनता स्थिति भंडारण की ज़िम्मेदारी ब्लॉक प्रस्तावकों पर डालती है, जबकि नेटवर्क पर अन्य सभी नोड पूर्ण स्थिति डेटा संग्रहीत किए बिना ब्लॉक को सत्यापित करते हैं।

कमजोर अवस्थाहीनता में ब्लॉक प्रस्तावित करने के लिए पूर्ण स्थिति डेटा तक पहुँच की आवश्यकता होती है लेकिन ब्लॉक को सत्यापित करने के लिए किसी स्थिति डेटा की आवश्यकता नहीं होती है

ऐसा होने के लिए, इथेरियम क्लाइंट में वर्कल ट्रीज़ पहले से ही लागू किए जाने चाहिए। वर्कल ट्रीज़ इथेरियम स्थिति डेटा को संग्रहीत करने के लिए एक प्रतिस्थापन डेटा संरचना है जो डेटा के छोटे, निश्चित आकार के "साक्षी" को साथियों के बीच पारित करने और स्थानीय डेटाबेस के विरुद्ध ब्लॉक को सत्यापित करने के बजाय ब्लॉक को सत्यापित करने के लिए उपयोग करने की अनुमति देती है। प्रस्तावक-निर्माता पृथक्करण (pbs) की भी आवश्यकता है क्योंकि यह ब्लॉक निर्माताओं को अधिक शक्तिशाली हार्डवेयर वाले विशेष नोड होने की अनुमति देता है, और वे ही हैं जिन्हें पूर्ण स्थिति डेटा तक पहुँच की आवश्यकता होती है।

ब्लॉक प्रस्तावक "साक्षी" बनाने के लिए स्थिति डेटा का उपयोग करते हैं - डेटा का न्यूनतम सेट जो उस स्थिति के मूल्यों को साबित करता है जिसे ब्लॉक में लेनदेन द्वारा बदला जा रहा है। अन्य वैलिडेटर्स स्थिति नहीं रखते हैं, वे केवल स्थिति रूट (संपूर्ण स्थिति का एक हैश) संग्रहीत करते हैं। वे एक ब्लॉक और एक साक्षी प्राप्त करते हैं और उनका उपयोग अपने स्थिति रूट को अपडेट करने के लिए करते हैं। यह एक वैलिडेटिंग नोड को बेहद हल्का बनाता है।

कमजोर अवस्थाहीनता अनुसंधान की उन्नत स्थिति में है, लेकिन यह प्रस्तावक-निर्माता पृथक्करण और वर्कल ट्रीज़ के लागू होने पर निर्भर करती है ताकि छोटे साक्षियों को साथियों के बीच पारित किया जा सके। इसका मतलब है कि कमजोर अवस्थाहीनता शायद इथेरियम मेननेट से कुछ साल दूर है।

लेयर 1 (l1) सत्यापन के लिए zkEVM एक पूरक तकनीक है जो अवस्थाहीन सत्यापन को और बढ़ा सकती है। केवल साक्षियों की जाँच करने के बजाय, वैलिडेटर्स एक शून्य-ज्ञान प्रमाण को सत्यापित कर सकते हैं कि संपूर्ण ब्लॉक को सही ढंग से निष्पादित किया गया था—लेनदेन को फिर से निष्पादित किए बिना क्रिप्टोग्राफिक निश्चितता प्रदान करना।

मजबूत अवस्थाहीनता

मजबूत अवस्थाहीनता किसी भी नोड के लिए स्थिति डेटा संग्रहीत करने की आवश्यकता को दूर करती है। इसके बजाय, लेनदेन साक्षियों के साथ भेजे जाते हैं जिन्हें ब्लॉक उत्पादकों द्वारा एकत्र किया जा सकता है। ब्लॉक उत्पादक तब केवल उस स्थिति को संग्रहीत करने के लिए ज़िम्मेदार होते हैं जो प्रासंगिक खातों के लिए साक्षी उत्पन्न करने के लिए आवश्यक है। स्थिति की ज़िम्मेदारी लगभग पूरी तरह से उपयोगकर्ताओं पर स्थानांतरित कर दी जाती है, क्योंकि वे यह घोषित करने के लिए साक्षी और 'एक्सेस सूचियाँ' भेजते हैं कि वे किन खातों और स्टोरेज कुंजियों के साथ इंटरैक्ट कर रहे हैं। यह बेहद हल्के नोड को सक्षम करेगा, लेकिन इसमें स्मार्ट कॉन्ट्रैक्ट के साथ लेनदेन करना अधिक कठिन बनाने सहित कुछ समझौते (tradeoffs) शामिल हैं।

शोधकर्ताओं द्वारा मजबूत अवस्थाहीनता की जाँच की गई है लेकिन वर्तमान में इसके इथेरियम के रोडमैप का हिस्सा होने की उम्मीद नहीं है - यह अधिक संभावना है कि इथेरियम की स्केलिंग आवश्यकताओं के लिए कमजोर अवस्थाहीनता पर्याप्त है।

वर्तमान प्रगति

कमजोर अवस्थाहीनता, इतिहास समाप्ति और स्टेट एक्सपायरी सभी अनुसंधान चरण में हैं और अब से कई वर्षों बाद शिप होने की उम्मीद है। इस बात की कोई गारंटी नहीं है कि ये सभी प्रस्ताव लागू किए जाएंगे, उदाहरण के लिए, यदि स्टेट एक्सपायरी पहले लागू की जाती है तो इतिहास समाप्ति को भी लागू करने की कोई आवश्यकता नहीं हो सकती है। अन्य रोडमैप आइटम भी हैं, जैसे वर्कल ट्रीज़ और प्रस्तावक-निर्माता पृथक्करण (pbs) जिन्हें पहले पूरा करने की आवश्यकता है।

आगे की पढ़ाई

• अवस्थाहीन इथेरियम क्या है? (opens in a new tab)
• विटालिक अवस्थाहीनता AMA (opens in a new tab)
• स्थिति आकार प्रबंधन का एक सिद्धांत (opens in a new tab)
• पुनरुत्थान-संघर्ष-न्यूनतम स्थिति सीमा (opens in a new tab)
• अवस्थाहीनता और स्टेट एक्सपायरी के मार्ग (opens in a new tab)
• EIP-4444 विनिर्देश (opens in a new tab)
• EIP-4444 पर एलेक्स स्टोक्स (opens in a new tab)
• अवस्थाहीन होना इतना महत्वपूर्ण क्यों है (opens in a new tab)
• मूल अवस्थाहीन क्लाइंट अवधारणा नोट्स (opens in a new tab)
• स्टेट एक्सपायरी पर अधिक जानकारी (opens in a new tab)
• स्टेट एक्सपायरी पर और भी अधिक जानकारी (opens in a new tab)
• अवस्थाहीन इथेरियम सूचना पृष्ठ (opens in a new tab)

पेज का अंतिम अपडेट: 3 अप्रैल 2026

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