Портал Нетворк
Эфириум — это сеть, состоящая из компьютеров, на которых работает клиентское программное обеспечение Эфириума. Каждый из этих компьютеров называется «узлом». Клиентское программное обеспечение позволяет узлу отправлять и получать данные в сети Эфириум, а также проверяет данные на соответствие правилам протокола Эфириума. Узлы хранят много исторических данных на своих дисках и добавляют к ним новые, когда получают новые пакеты информации, известные как блоки, от других узлов в сети. Это необходимо для постоянной проверки того, что узел располагает информацией, согласованной с остальной сетью. Это означает, что для работы узла может потребоваться много дискового пространства. Некоторые операции узла также могут требовать большого объема оперативной памяти.
Чтобы обойти эту проблему с дисковым пространством, были разработаны «легкие ноды», которые запрашивают информацию у полных узлов вместо того, чтобы хранить ее самостоятельно. Однако это означает, что легкая нода не проверяет информацию независимо, а доверяет другому узлу. Это также означает, что полные узлы должны брать на себя дополнительную работу по обслуживанию этих легких нод.
Портал Нетворк — это новая сетевая архитектура для Эфириума, которая призвана решить проблему доступности данных для «легких нод» без необходимости доверять полным узлам или создавать для них дополнительную нагрузку, путем распределения необходимых данных небольшими частями по всей сети.
Подробнее об узлах и клиентах
Зачем нам нужен Портал Нетворк
Узлы Эфириума хранят собственную полную или частичную копию блокчейна Эфириума. Эта локальная копия используется для проверки транзакций и обеспечения того, что узел следует правильной цепи. Эти локально хранящиеся данные позволяют узлам независимо проверять, что входящие данные действительны и корректны, без необходимости доверять какой-либо другой стороне.
Эта локальная копия блокчейна и связанные с ней данные состояния и квитанций занимают много места на жестком диске узла. Например, для запуска узла с использованием Geth (opens in a new tab) в паре с клиентом консенсуса рекомендуется жесткий диск объемом 2 ТБ. При использовании snap-синхронизации, которая сохраняет данные цепи только из относительно недавнего набора блоков, Geth обычно занимает около 650 ГБ дискового пространства, но увеличивается примерно на 14 ГБ в неделю (вы можете периодически выполнять прунинг узла, чтобы вернуть его размер к 650 ГБ).
Это означает, что запуск узлов может быть дорогостоящим, поскольку для Эфириума необходимо выделить большой объем дискового пространства. В дорожной карте Эфириума есть несколько решений этой проблемы, включая экспирацию истории, истечение срока действия состояния и отсутствие состояния. Однако до их реализации, вероятно, пройдет еще несколько лет. Существуют также легкие ноды, которые не сохраняют собственную копию данных цепи, а запрашивают необходимые им данные у полных узлов. Однако это означает, что легкие ноды должны доверять полным узлам в предоставлении честных данных, а также создает нагрузку на полные узлы, которые должны предоставлять данные, необходимые легким нодам.
Портал Нетворк стремится предоставить альтернативный способ получения данных для легких нод, который не требует доверия или значительного увеличения объема работы, выполняемой полными узлами. Это будет сделано путем внедрения нового способа обмена данными между узлами Эфириума в сети.
Как работает Портал Нетворк?
Узлы Эфириума имеют строгие протоколы, которые определяют, как они взаимодействуют друг с другом. Клиенты исполнения обмениваются данными с использованием набора подпротоколов, известных как devp2p, в то время как клиенты консенсуса используют другой стек подпротоколов, называемый libp2p. Они определяют типы данных, которые могут передаваться между узлами.
Узлы также могут предоставлять определенные данные через JSON-RPC API, с помощью которого приложения и кошельки обмениваются информацией с узлами Эфириума. Однако ни один из них не является идеальным протоколом для предоставления данных легким клиентам.
В настоящее время легкие клиенты не могут запрашивать определенные фрагменты данных цепи через devp2p или libp2p, поскольку эти протоколы предназначены только для обеспечения синхронизации цепи и распространения блоков и транзакций. Легкие клиенты не хотят загружать эту информацию, потому что это лишило бы их статуса «легких».
JSON-RPC API также не является идеальным выбором для запросов данных легкими клиентами, поскольку он опирается на подключение к конкретному полному узлу или централизованному RPC-провайдеру, который может предоставить данные. Это означает, что легкий клиент должен доверять честности этого конкретного узла/провайдера, а полному узлу, возможно, придется обрабатывать множество запросов от многих легких клиентов, что увеличивает требования к их пропускной способности.
Суть Портал Нетворк заключается в том, чтобы переосмыслить весь дизайн, создавая его специально для легкости, вне ограничений дизайна существующих клиентов Эфириума.
Основная идея Портал Нетворк состоит в том, чтобы взять лучшее из текущего сетевого стека, позволяя предоставлять информацию, необходимую легким клиентам, такую как исторические данные и идентификатор текущей вершины цепи, через легковесную одноранговую децентрализованную сеть в стиле devp2p с использованием DHT (opens in a new tab) (подобно Bittorrent).
Идея заключается в том, чтобы добавить небольшие части общих исторических данных Эфириума и некоторые специфические обязанности узла каждому узлу. Затем запросы обслуживаются путем поиска узлов, хранящих конкретные запрошенные данные, и их извлечения из них.
Это переворачивает обычную модель, когда легкие ноды находят один узел и просят его отфильтровать и предоставить большие объемы данных; вместо этого они быстро фильтруют большую сеть узлов, каждый из которых обрабатывает небольшие объемы данных.
Цель состоит в том, чтобы позволить децентрализованной сети легковесных клиентов Portal:
- отслеживать вершину цепи
- синхронизировать недавние и исторические данные цепи
- извлекать данные состояния
- транслировать транзакции
- выполнять транзакции с использованием EVM
Преимущества такого дизайна сети:
- снижение зависимости от централизованных провайдеров
- снижение использования пропускной способности интернета
- минимизированная или нулевая синхронизация
- доступность для устройств с ограниченными ресурсами (<1 ГБ ОЗУ, <100 МБ дискового пространства, 1 ЦП)
В таблице ниже показаны функции существующих клиентов, которые могут быть предоставлены через Портал Нетворк, что позволяет пользователям получать доступ к этим функциям на устройствах с очень ограниченными ресурсами.
Сети Портал Нетворк
| Легкий клиент Beacon | Сеть состояния | Распространение транзакций | Сеть истории | Канонический индекс транзакций |
|---|---|---|---|---|
| Легкий клиент Beacon chain | Хранилище аккаунтов и контрактов | Легковесный мемпул | Заголовки | TxHash > Хеш, Индекс |
| Данные протокола | Тела блоков | |||
| Квитанции |
Разнообразие клиентов по умолчанию
Разработчики Портал Нетворк также приняли проектное решение создать четыре отдельных клиента Портал Нетворк с самого первого дня.
Клиенты Портал Нетворк:
- Trin (opens in a new tab): написан на Rust
- Fluffy (opens in a new tab): написан на Nim
- Ultralight (opens in a new tab): написан на TypeScript
- Shisui (opens in a new tab): написан на Go
Наличие нескольких независимых реализаций клиентов повышает устойчивость и децентрализацию сети Эфириум.
Если в одном клиенте возникают проблемы или уязвимости, другие клиенты могут продолжать бесперебойную работу, предотвращая единую точку отказа. Кроме того, разнообразные реализации клиентов способствуют инновациям и конкуренции, стимулируя улучшения и снижая риск монокультуры в экосистеме.
Дополнительная литература
- Портал Нетворк (Пайпер Мерриам на Devcon Bogota) (opens in a new tab).
- Дискорд Портал Нетворк (opens in a new tab)
- Веб-сайт Портал Нетворк (opens in a new tab)
Последнее обновление страницы: 9 апреля 2026 г.
