摘要
随着区块链技术的快速发展，以太坊网络正面临日益严峻的存储挑战。节点存储需求的持续增长导致部分客户端开始对历史数据进行删剪，这种不一致的存储行为引发了社区广泛讨论。为了规范这一现象，EIP-4444和EIP-4844正在推进历史数据删剪的标准化进程。
在这一背景下，以太坊社区正在探索多种创新解决方案。以太坊Portal网络作为一个轻量级、去中心化的P2P网络，专为资源受限设备设计，能够提供完整的以太坊JSON-RPC服务，其历史网络和信标链网络已接近完成。与此同时，EthStorage网络则专注于EIP-4844 BLOBs数据的激励存储，通过创新的存储证明机制和链上费用分配模式，为去中心化存储提供了经济激励。
展望未来，开发去中心化的以太坊状态网络、实现动态数据存储证明，以及支持浏览器直接访问等方向将成为重点发展方向。这些创新将共同推动以太坊存储生态的完善。
致谢：感谢来自EF的Piper Merriam、Polychain的Karthik Raju、EthStorage的Qiang对本文提供的宝贵反馈。
背景
2023年10月22日，Go-Ethereum(Geth)核心开发者Péter Szilágyi在社交媒体上表达了对以太坊存储问题的担忧。他指出，虽然Geth客户端坚持保留完整历史数据，但Nethermind和Besu等其他客户端已开始选择性删除历史数据，这种不一致的存储行为对Geth客户端造成了不公平的负担。这一讨论引发了社区对以太坊存储路线图的深入思考。
存储的挑战
Nethermind和Besu等客户端选择删除历史数据的决策背后，反映出两个关键问题：首先是运行以太坊节点所需的存储空间持续攀升。根据2023年12月13日的统计数据，一个全新Geth节点的总存储需求已达925.39GB，其中历史数据占比近68%。其次是协议层缺乏对历史数据存储的激励机制，节点运营商存储历史数据完全依赖自愿。
随着EIP-4844的实施，存储压力将进一步加剧。该提案引入的BLOB数据将使以太坊每年产生约80TB的新数据，远超普通节点的存储能力。面对这一挑战，以太坊社区正在通过EIP-4444和EIP-4844等提案规范历史数据的存储周期，前者设定一年保留期，后者则仅保留18天的BLOB数据。
以太坊存储路线图及其后果
Vitalik Buterin在最近的路线图中强调了存储优化的重要性。历史数据的标准化删除虽然缓解了存储压力，但也带来了新的挑战。最直接的影响是新节点将无法通过完整同步方式获取网络状态，必须依赖快照同步等替代方案。对于Layer2网络而言，这一变化可能影响其继承以太坊安全性的基础假设。
面对这些挑战，社区正在探索三个关键问题：如何建立更去中心化的存储解决方案？能否通过协议内激励机制实现可持续的存储模式？最终能否构建完全去中心化、协议内激励的存储体系？
解决方案
解决方案1：以太坊Portal网络
以太坊Portal网络代表了一种轻量级的去中心化访问方案。这个专为资源受限设备设计的P2P网络，能够提供完整的以太坊JSON-RPC接口服务。与通用的IPFS网络不同，Portal网络专注于以太坊数据，通过内置的轻客户端验证技术确保数据可靠性。
该网络最显著的特点是极低的运行门槛，即使是树莓派或智能手机也能参与其中。目前采用Rust、JavaScript和Nim等多种语言实现的客户端已经开发完成，其中历史网络和信标网络已准备就绪，状态网络正在积极开发中。
解决方案2：EthStorage网络
EthStorage网络专注于为EIP-4844 BLOB数据提供激励存储。其创新之处在于：首先采用最小信任模型，用户通过智能合约直接存储数据哈希，存储节点则从以太坊DA网络获取完整数据；其次设计了创新的存储费用分配机制，采用贴现现金流模型确保长期存储激励；最后通过数据可用性抽样和SNARK技术实现高效的存储验证。
目前EthStorage已在Sepolia测试网上完成集成测试，社区参与踊跃。作为以太坊的模块化存储层，它有望将存储成本降低约1000倍。虽然目前专注于固定大小的BLOB数据，但其模式为去中心化存储激励提供了重要参考。
展望未来
尽管以太坊存储问题尚未成为焦点，但其对生态系统健康发展至关重要。Portal网络和EthStorage网络的探索为未来指明了多个重要方向：构建低延迟访问的状态数据网络、实现两大网络的深度集成、开发浏览器原生访问协议，以及扩展存储证明支持动态数据等。
这些创新不仅将解决当前的存储挑战，更可能催生新一代去中心化应用，如完全运行在区块链上的社交媒体和内容平台。通过持续探索和完善，以太坊有望建立真正去中心化、可持续的存储生态系统，为Web3发展奠定坚实基础。
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