Kliensdiverzitás

Utolsó módosítás: @Satglow(opens in a new tab), 2024. május 23.

Az Ethereum-csomópont viselkedését az általa használt kliensszoftver irányítja. Számos Ethereum-kliens létezik, melyeket különböző csapatok különféle nyelveken fejlesztettek és tartanak karban. A klienseket egy közös specifikáció alapján építik, hogy fennakadás nélkül tudjanak egymással kommunikálni, ugyanolyan funkcionalitással bírjanak és azonos felhasználói élményt adjanak. Ugyanakkor jelenleg a kliensek nem oszlanak el a csomópontokon elég egyenlően ahhoz, hogy a hálózat megerősítésének teljes potenciálját ki lehetne használni. Ideális esetben a felhasználók nagyjából azonosan oszlanának meg a különféle kliensek között, hogy a hálózatnak a lehető legdiverzebb legyen a klienshasználata.

Előfeltételek

Ha Önnek még újdonság ez a téma, akkor tekintse meg a Csomópontok és kliensek című áttekintést. A végrehajtási réteg és a konszenzusréteg definícióját megtalálja a glosszáriumban.

Miért vannak különböző kliensek?

A különböző, egymástól függetlenül fejlesztett és karbantartott kliensek azért jöttek létre, mert ez a diverzitás a hálózatot sokkal ellenállóbbá teszi a támadásokkal és a hibákkal szemben. A különféle kliensek az Ethereum egyedi erősségét jelentik, mivel más blokkláncok egyetlen kliens tévedhetetlenségén alapulnak. Ugyanakkor nem elég a különféle kliensek elérhetősége, azokat használnia is kell a közösségnek, és a teljes aktív csomópontok között relatíve egyenlően kellene eloszlaniuk.

Miért olyan fontos a kliensdiverzitás?

A decentralizált hálózat egészsége nagy mértékben függ a függetlenül fejlesztett és fenntartott kliensektől. Nézzük át ennek okait.

Hibák

Egy kliensben előforduló hiba kisebb kockázatot jelent a hálózatnak, amikor az az Ethereum-csomópontok kisebb hányadát képviseli. Ha a csomópontok nagyjából egyenlően oszlanak meg a különféle kliensek között, akkor nagyon kicsi az esélye, hogy a legtöbb kliens ugyanattól a hibától szenved, így a hálózat sokkal szilárdabb lesz.

Támadásokkal szembeni ellenállás

A kliensdiverzitás nagyobb ellenállást jelent a támadásokkal szemben. Például egy olyan támadás, ami egy bizonyos klienst arra vesz rá(opens in a new tab), hogy a lánc egy elágazását kövesse, nem valószínű, hogy sikeres lesz, mert más klienseket nem tud ugyanúgy rászedni, így a kanonikus lánc érintetlen marad. Az alacsony kliensdiverzitás növeli a kockázatát egy olyan támadásnak, amely a domináns kliens ellen irányul. A kliensdiverzitás egyértelműen fontos védelem a rosszindulatú támadások esetén, ahogy azt a 2016-os shanghai példa mutatja, amikor a támadók a domináns klienst (Geth) rávették, hogy egy lassú i/o funkciót hajtson végre blokkonként tízezerszer. Mivel más kliensek is online voltak, amelyek nem voltak ugyanígy sebezhetőek, az Ethereum képes volt ellenállni a támadásnak, folytatta működését és kijavította a Geth-kliens sebezhetőségét.

Proof-of-stake véglegesedés

Egy olyan hiba a konszenzusos kliensben, amely az Ethereum-csomópontok több mint 33%-át érinti, meg tudja akadályozni azt, hogy a konszenzusréteg véglegesedjen, tehát a felhasználók nem tudhatják, hogy a tranzakcióik nem lesznek visszaforgatva vagy megváltoztatva valamikor. Ez rendkívül problémás helyzet az Ethereumra épült alkalmazások számára, főleg a decentralizált pénzügy (DeFi) területén.

Még ennél is rosszabb, ha egy kétharmados többséggel bíró kliensben történik hiba, ami miatt a lánc hibásan szétválik és véglegesedik(opens in a new tab), így a validátorok egy jó része egy valótlan láncon ragad. Ha ezek a validátorok újra a helyes lánchoz akarnának csatlakozni, akkor súlyos büntetéssel, vagy egy lassú és költséges visszavonási és újraaktviálási folyamattal néznének szembe. A súlyos büntetés mértéke arányos a kétharmados többség hibás csomópontjainak számával, melynek a letétjét (32 ETH) teljesen megsemmisítik.

Habár ezek nem valószínű szcenáriók, az Ethereum ökoszisztémája képes a kockázatot csökkenteni azzal, hogy az aktív csomópontokon keresztül egyenlően oszlanak el a kliensek. Ideális esetben a teljes csomópontok 33%-át nem dominálja egy adott konszenzusos kliens.

Közös felelősség

A többségi klienseknek emberi költsége is van. Túlzott terhet és felelősséget helyez egy kis fejlesztői csapatra. Minél kisebb a kliensdiverzitás, annál nagyobb a felelősség terhe a fejlesztőkön, hogy karbantartsák a domináns klienst. Ennek a felelősségnek a megosztása a különféle csapatok között egyaránt egészségesebb az Ethereum-csomóponthálózat és az emberi hálózat számára.

Jelenlegi kliensdiverzitás

A diagram adatai az ethernodes.org(opens in a new tab) és a clientdiversity.org(opens in a new tab) honlapokról

A két diagram a jelen írás időpontjában (2022. január) érvényes kliensmegoszlást mutatja a végrehajtási és konszenzusrétegre. A végrehajtási réteget túlságosan dominálja a Geth(opens in a new tab), amit távolról követ az Open Ethereum(opens in a new tab), az Erigon(opens in a new tab) és a Nethermind(opens in a new tab), a többi kliens együtt nem teszi ki a hálózat 1%-át. A konszenzusréteg leggyakrabban használt kliense, a Prysm(opens in a new tab), nem annyira domináns, mint a Geth, de így is a hálózat több mint 60%-át lefedi. A Lighthouse(opens in a new tab) és a Teku(opens in a new tab) kb. 20% és 14%-ot tesznek ki, a többi klienst kevesen használják.

A végrehajtási réteg adatai az Ethernodes(opens in a new tab) oldalról származnak (2022. január 23.). A konszenzusos kliensek adatait Michael Sproul(opens in a new tab) biztosította. A konszenzusos kliensek adatait nehezebb megszerezni, mert nem rendelkeznek összetéveszthetetlen nyomokkal, amelyekkel azonosítani lehet ezeket. Az adatot egy klasszifikációs algoritmus segítségével készítették, amely bizonyos esetekben összekeveri a kisebb részesedéssel bíró klienseket (bővebben itt(opens in a new tab) olvashat erről). A diagram esetében ezeket a nem egyértelmű klasszifikációkat egy vagy/vagy címkével láthatja (pl. Nimbus/Teku). Mindazonáltal az egyértelmű, hogy a hálózat többségét a Prysm működteti. Az adat egy pillanatfelvétel egy adott mennyiségű blokkról (jelen esetben Beacon blokkok a 2048001-tól 2164916-ig tartó slotokban), és a Prysm dominanciája néha ennél magasabb is, meghaladva a 68%-ot. Annak ellenére, hogy ezek pillanatfelvételek, mégis megmutatják a kliensdiverzitás helyzetét.

Friss kliensdiverzitási adat elérhető már a konszenzusrétegre is a clientdiversity.org(opens in a new tab) oldalon.

Végrehajtási réteg

Mostanáig a kliensdiverzitás fókusza inkább a konszenzusrétegen volt. Ugyanakkor a Geth(opens in a new tab) végrehajtási kliense jelenleg az összes csomópont 85%-át kiteszi. Ez az arány ugyanolyan problémás, mint a konszenzusos kliensek esetében. Például egy hiba a Geth-ben, amely a tranzakciók kezelését vagy a végrehajtási csomagok összeállítását érinti, oda vezethet, hogy a konszenzusos kliensek problémás vagy hibás tranzakciókat véglegesítenek. Ezért az Ethereum egészségesebb lenne egy egyenlőbb végrehajtásikliens-eloszlással, ideális esetben egy adott kliens nem fedné le a hálózat több mint 33%-át.

Kisebbségi kliens használata

A kliensdiverzitás eléréséhez nem elég, hogy az egyéni felhasználók kisebbségi klienseket válasszanak, ehhez szükség van arra, hogy a bányász/validátor csoportok és intézmények is, mint a nagyobb dappok és tőzsdék is átálljanak. Ugyanakkor az összes felhasználó kiveheti a részét, hogy ezt az egyenlőtlenséget orvosolja, és az összes elérhető Ethereum-szoftver használva legyen. Az egyesítés (Merge) után minden csomópont-üzemeltetőnek futtatnia kell egy végrehajtási és egy konszenzusos klienst. Az alább javasolt klienskombinációkkal növelni lehet a diverzitást.

Végrehajtási kliensek

Besu(opens in a new tab)

Nethermind(opens in a new tab)

Erigon(opens in a new tab)

Go-Ethereum(opens in a new tab)

Konszenzusos kliensek

Nimbus(opens in a new tab)

Lighthouse(opens in a new tab)

Teku(opens in a new tab)

Lodestar(opens in a new tab)

Prysm(opens in a new tab)

A technikailag képzett felhasználók segíthetik ezt a folyamatot azzal is, hogy több útmutatót és dokumentációt készítenek a kisebbségi kliensekről, és arra bátorítják a társaikat, hogy a domináns kliens helyett mást használjanak. A kisebbségi konszenzusos kliensre való áttérésről itt talál útmutatókat: clientdiversity.org(opens in a new tab).