Investigadores de Ethereum Foundation advierten sobre la carga de almacenamiento por el ‘state bloat’ y proponen soluciones para aliviar el cuello de botella en los nodos

El equipo de Stateless Consensus de la Ethereum Foundation ha presentado una serie de ideas para frenar el “state bloat”, advirtiendo que el registro cada vez más grande de cuentas, almacenamiento de contratos y bytecode de la red se está volviendo cada vez más difícil de almacenar, servir y sincronizar para los operadores de nodos.

El “estado” de Ethereum abarca todo lo que la red conoce actualmente, incluyendo los saldos de cuentas, el almacenamiento de contratos y el código que impulsa las aplicaciones. La Fundación señaló que el sistema se ha convertido en una pieza crítica de la infraestructura global que “liquida miles de millones de dólares en valor” y coordina miles de aplicaciones.

Pero los investigadores de la EF dicen que su importancia ahora ha presentado un problema serio: el estado solo crece; nunca se reduce.

A medida que se acumulan más datos, ejecutar un nodo completo se vuelve más caro y frágil. Una publicación en el blog de la EF señaló que “si el estado se vuelve demasiado grande, demasiado centralizado o demasiado difícil de servir, todas estas capas se vuelven más frágiles, más caras y más difíciles de descentralizar”.

Las mejoras de escalabilidad como la expansión de Layer 2, EIP-4844 (proto-danksharding) y los aumentos del gas limit han permitido más actividad, pero también aceleran el crecimiento del estado.

Los investigadores advirtieron que si solo un pequeño grupo de operadores sofisticados puede permitirse almacenar y servir el estado completo, la resistencia a la censura, la neutralidad y la resiliencia de Ethereum podrían debilitarse. El equipo dijo que está realizando pruebas de estrés activamente para determinar cuándo “el crecimiento del estado se convierte en un cuello de botella para la escalabilidad”, cuándo “el tamaño del estado dificulta que los nodos sigan la cabeza de la cadena” y cuándo “las implementaciones de los clientes comienzan a fallar bajo un tamaño extremo del estado”.

La validación sin estado plantea una nueva pregunta: ¿quién almacena los datos?

La hoja de ruta a largo plazo de Ethereum incluye la ausencia de estado, que se centra en permitir que los validadores verifiquen bloques sin tener el estado completo.

Si bien esto reduce la carga sobre los validadores y permite un mayor rendimiento, también traslada la responsabilidad de almacenar el estado histórico a un grupo más pequeño y especializado. Los investigadores escribieron que en un diseño sin estado, “la mayor parte del estado probablemente solo será almacenada por: block builders, proveedores de RPC [y] otros operadores especializados como MEV searchers y block explorers”.

Esa centralización, según el equipo, introduce desafíos relacionados con la sincronización, la resistencia a la censura y la resiliencia ante caídas o presiones externas.

Tres caminos propuestos

El equipo de Stateless Consensus propuso tres enfoques potenciales para hacer que el almacenamiento y el servicio del estado sean más manejables.

El primero, State Expiry, elimina los datos inactivos del conjunto activo mientras permite a los usuarios revivirlos con pruebas. El equipo dijo que aproximadamente “el 80% del estado no se ha tocado en más de 1 año”, pero todos los nodos aún deben almacenarlo hoy. Se están considerando dos variantes: “marcar, expirar, revivir”, que señala y elimina entradas poco usadas, y “multi-era expiry”, que agrupa los datos en eras y congela las más antiguas.

El segundo camino, State Archive, separa el estado caliente del estado frío. Los datos calientes permanecen acotados y de acceso rápido, mientras que los datos fríos se preservan para la historia y la verificabilidad. Esto permitiría que el rendimiento de los nodos “permanezca aproximadamente estable con el tiempo, en lugar de degradarse a medida que la cadena envejece”, incluso cuando el estado total crece.

La opción final, Partial Statelessness, permite que los nodos almacenen solo subconjuntos del estado, mientras que las wallets y los light clients almacenan en caché los datos de los que dependen. Esto podría ampliar la participación al reducir los costos de almacenamiento y la dependencia de los principales proveedores de RPC.

En los tres enfoques, el objetivo es “reducir el estado como cuello de botella de rendimiento, bajar el costo de mantenerlo y facilitar su servicio”.

¿Qué sigue?

La EF dijo que está priorizando esfuerzos prácticos que puedan aportar beneficios hoy mientras se prepara para cambios de protocolo más ambiciosos en el futuro.

Según la publicación, esto incluye el desarrollo de archivos, mejoras en la infraestructura de RPC y facilitar la ejecución de nodos parcialmente sin estado. El equipo también enfatizó que estas iniciativas fueron elegidas porque “son inmediatamente útiles y compatibles con el futuro”.

De cara al futuro, la fundación ha invitado a desarrolladores, operadores de nodos y equipos de infraestructura a participar.

“A medida que iteramos, seguiremos compartiendo nuestro progreso y nuestras preguntas abiertas. Pero no podemos resolver esto en aislamiento”, escribieron los investigadores. “Si sos desarrollador de clientes, ejecutás un nodo, operás infraestructura, construís sobre Layer 2s o simplemente te importa la salud a largo plazo de Ethereum, te invitamos a involucrarte: compartí tus comentarios sobre nuestras propuestas, sumate a la discusión en foros y llamadas, y ayudá a probar nuevos enfoques en la práctica”.

La actualización llega mientras la Ethereum Foundation ha intensificado la comunicación sobre el desarrollo del protocolo a largo plazo.