Portal Network
Ethereum adalah sebuah jaringan yang terdiri dari komputer-komputer yang menjalankan perangkat lunak klien Ethereum. Setiap komputer ini disebut 'node'. Perangkat lunak klien memungkinkan sebuah node untuk mengirim dan menerima data di jaringan Ethereum, dan memverifikasi data terhadap aturan protokol Ethereum. Node menyimpan banyak data historis di penyimpanan disk mereka dan menambahkannya ketika mereka menerima paket informasi baru, yang dikenal sebagai blok, dari node lain di jaringan. Hal ini diperlukan untuk selalu memeriksa bahwa sebuah node memiliki informasi yang konsisten dengan bagian jaringan lainnya. Ini berarti menjalankan sebuah node dapat membutuhkan banyak ruang disk. Beberapa operasi node juga dapat membutuhkan banyak RAM.
Untuk mengatasi masalah penyimpanan disk ini, 'node ringan' telah dikembangkan yang meminta informasi dari full node alih-alih menyimpan semuanya sendiri. Namun, ini berarti node ringan tidak memverifikasi informasi secara independen dan malah memercayai node lain. Ini juga berarti bahwa full node diwajibkan untuk mengambil pekerjaan ekstra untuk melayani node ringan tersebut.
Portal Network adalah desain jaringan baru untuk Ethereum yang bertujuan untuk memecahkan masalah ketersediaan data untuk "node ringan" tanpa harus memercayai atau memberikan beban ekstra pada full node, dengan membagikan data yang diperlukan dalam potongan-potongan kecil di seluruh jaringan.
Lebih lanjut tentang node dan klien
Mengapa kita membutuhkan Portal Network
Node Ethereum menyimpan salinan penuh atau sebagian dari rantai blok Ethereum mereka sendiri. Salinan lokal ini digunakan untuk memvalidasi transaksi dan memastikan node mengikuti rantai yang benar. Data yang disimpan secara lokal ini memungkinkan node untuk memverifikasi secara independen bahwa data yang masuk adalah valid dan benar tanpa perlu memercayai entitas lain.
Salinan lokal dari rantai blok dan data state serta tanda terima terkait ini memakan banyak ruang di hard disk node. Misalnya, hard disk 2TB direkomendasikan untuk menjalankan node menggunakan Geth (opens in a new tab) yang dipasangkan dengan klien konsensus. Menggunakan sinkronisasi snap (snap sync), yang hanya menyimpan data rantai dari sekumpulan blok yang relatif baru, Geth biasanya menempati sekitar 650GB ruang disk tetapi tumbuh sekitar 14GB/minggu (Anda dapat memangkas node kembali ke 650GB secara berkala).
Ini berarti menjalankan node bisa menjadi mahal, karena sejumlah besar ruang disk harus didedikasikan untuk Ethereum. Ada beberapa solusi untuk masalah ini di peta jalan Ethereum, termasuk kedaluwarsa riwayat, kedaluwarsa state dan ketiadaan state. Namun, ini kemungkinan masih beberapa tahun lagi untuk diimplementasikan. Ada juga node ringan yang tidak menyimpan salinan data rantai mereka sendiri, mereka meminta data yang mereka butuhkan dari full node. Namun, ini berarti node ringan harus memercayai full node untuk memberikan data yang jujur dan juga membebani full node yang harus menyajikan data yang dibutuhkan node ringan.
Portal Network bertujuan untuk menyediakan cara alternatif bagi node ringan untuk mendapatkan data mereka yang tidak mewajibkan untuk memercayai atau menambah secara signifikan pekerjaan yang harus dilakukan oleh full node. Cara ini akan dilakukan dengan memperkenalkan cara baru bagi node Ethereum untuk berbagi data di seluruh jaringan.
Bagaimana cara kerja Portal Network?
Node Ethereum memiliki protokol ketat yang menentukan bagaimana mereka berkomunikasi satu sama lain. Klien eksekusi berkomunikasi menggunakan serangkaian subprotokol yang dikenal sebagai devp2p, sementara klien konsensus menggunakan tumpukan subprotokol berbeda yang disebut libp2p. Ini menentukan jenis data yang dapat diteruskan antar node.
Node juga dapat menyajikan data spesifik melalui API JSON-RPC, yang merupakan cara aplikasi dan dompet menukar informasi dengan node Ethereum. Namun, tidak satu pun dari ini merupakan protokol yang ideal untuk menyajikan data ke klien ringan.
Klien ringan saat ini tidak dapat meminta potongan data rantai spesifik melalui devp2p atau libp2p karena protokol tersebut hanya dirancang untuk memungkinkan sinkronisasi rantai dan penyebaran (gossiping) blok serta transaksi. Klien ringan tidak ingin mengunduh informasi ini karena itu akan menghentikan mereka dari menjadi "ringan".
API JSON-RPC juga bukan pilihan ideal untuk permintaan data klien ringan, karena ia bergantung pada koneksi ke full node tertentu atau penyedia RPC terpusat yang dapat menyajikan data. Ini berarti klien ringan harus memercayai node/penyedia tertentu tersebut untuk jujur, dan juga full node mungkin harus menangani banyak permintaan dari banyak klien ringan, yang menambah kebutuhan bandwidth mereka.
Tujuan dari Portal Network adalah untuk memikirkan kembali seluruh desain, membangun secara khusus untuk keringanan, di luar batasan desain dari klien Ethereum yang ada.
Ide inti dari Portal Network adalah mengambil bagian terbaik dari tumpukan jaringan saat ini dengan memungkinkan informasi yang dibutuhkan oleh klien ringan, seperti data historis dan identitas dari head rantai saat ini untuk disajikan melalui jaringan terdesentralisasi peer-to-peer bergaya devp2p yang ringan menggunakan DHT (opens in a new tab) (mirip dengan Bittorrent).
Idenya adalah untuk menambahkan sebagian kecil dari total data historis Ethereum dan beberapa tanggung jawab node spesifik ke setiap node. Kemudian, permintaan dilayani dengan mencari node yang menyimpan data spesifik yang diminta dan mengambilnya dari mereka.
Ini membalikkan model normal dari node ringan yang menemukan satu node dan meminta mereka untuk memfilter dan menyajikan data dalam volume besar; alih-alih, mereka dengan cepat memfilter jaringan node yang besar yang masing-masing menangani sejumlah kecil data.
Tujuannya adalah untuk memungkinkan jaringan terdesentralisasi dari klien Portal yang ringan untuk:
- melacak head dari rantai
- melakukan sinkronisasi data rantai terbaru dan historis
- mengambil data state
- menyiarkan transaksi
- mengeksekusi transaksi menggunakan EVM
Manfaat dari desain jaringan ini adalah:
- mengurangi ketergantungan pada penyedia terpusat
- Mengurangi penggunaan bandwidth Internet
- Sinkronisasi yang diminimalkan atau nol
- Dapat diakses oleh perangkat dengan sumber daya terbatas (<1 GB RAM, <100 MB ruang disk, 1 CPU)
Tabel di bawah ini menunjukkan fungsi dari klien yang ada yang dapat disampaikan oleh Portal Network, memungkinkan pengguna untuk mengakses fungsi-fungsi ini pada perangkat dengan sumber daya yang sangat rendah.
Portal Network
| Klien ringan Beacon | Jaringan state | Gosip transaksi | Jaringan riwayat | Indeks Txn Kanonikal |
|---|---|---|---|---|
| Ringan rantai Beacon | Penyimpanan akun dan kontrak | Mempool ringan | Header | TxHash > Hash, Indeks |
| Data protokol | Badan blok | |||
| Tanda terima |
Keragaman klien secara bawaan
Para pengembang Portal Network juga membuat pilihan desain untuk membangun empat klien Portal Network yang terpisah sejak hari pertama.
Klien Portal Network adalah:
- Trin (opens in a new tab): ditulis dalam Rust
- Fluffy (opens in a new tab): ditulis dalam Nim
- Ultralight (opens in a new tab): ditulis dalam TypeScript
- Shisui (opens in a new tab): ditulis dalam Go
Memiliki beberapa implementasi klien independen meningkatkan ketahanan dan desentralisasi jaringan Ethereum.
Jika satu klien mengalami masalah atau kerentanan, klien lain dapat terus beroperasi dengan lancar, mencegah titik kegagalan tunggal (single point of failure). Selain itu, implementasi klien yang beragam mendorong inovasi dan persaingan, memacu peningkatan dan mengurangi risiko monokultur di dalam ekosistem.