ইথেরিয়ামের ক্রমবর্ধমান স্টেট সমস্যা একটি গুরুতর পর্যায়ে পৌঁছাচ্ছে

Ethereum নীরবে এমন একটি সমস্যা সঞ্চয় করেছে যা গ্যাস ফি বা লেনদেনের গতির চার্টে দেখা যায় না কিন্তু নেটওয়ার্কের দীর্ঘমেয়াদী স্বাস্থ্যের জন্য হুমকিস্বরূপ। এটিকে স্টেট ব্লোট বলা হয়। Ethereum Foundation-এর Stateless Consensus গবেষকরা এখন একটি স্পষ্ট সতর্কবার্তা দিচ্ছেন: Ethereum-এর ক্রমবর্ধমান স্টেট সংরক্ষণ করা, পরিবেশন করা এবং বিকেন্দ্রীকরণ করা কঠিন হয়ে উঠছে।

সাম্প্রতিক একটি প্রস্তাবে, দলটি তুলে ধরেছে কেন এই বিষয়টি গুরুত্বপূর্ণ, কীভাবে স্কেলিং উন্নতিগুলি অনিচ্ছাকৃতভাবে এটিকে আরও খারাপ করেছে এবং তিনটি সুনির্দিষ্ট পথ যা নোড পরিচালনাকে কেবলমাত্র বৃহত্তম অবকাঠামো প্রদানকারীদের জন্য সংরক্ষিত একটি এলিট কার্যকলাপে পরিণত হওয়া থেকে আটকাতে পারে।

Ethereum-এর "স্টেট" আসলে কী বোঝায়

Ethereum-এর স্টেট হল নেটওয়ার্ক বর্তমানে যা জানে তার সমষ্টি। এতে অ্যাকাউন্টের ব্যালেন্স, স্মার্ট কন্ট্রাক্ট স্টোরেজ এবং বিকেন্দ্রীকৃত অ্যাপ্লিকেশনগুলি চালানোর বাইটকোড অন্তর্ভুক্ত রয়েছে। এটি চেইনের জীবন্ত মেমরি।

এই স্টেট একটি ইকোসিস্টেমকে সমর্থন করে যা কোটি কোটি ডলারের মূল্য নিষ্পত্তি করে এবং DeFi, NFTs, গেমিং এবং এন্টারপ্রাইজ ব্যবহারের ক্ষেত্রে হাজার হাজার অ্যাপ্লিকেশন সমন্বয় করে। সমস্যাটি সহজ কিন্তু গুরুতর: স্টেট শুধুমাত্র বৃদ্ধি পায়। কিছুই কখনও সরানো হয় না।

যত বেশি অ্যাপ্লিকেশন কন্ট্রাক্ট স্থাপন করে এবং যত বেশি ব্যবহারকারী তাদের সাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে, স্টেট স্থায়ীভাবে প্রসারিত হয়। প্রতিটি পূর্ণ নোডকে এই ডেটা সংরক্ষণ এবং পরিবেশন করতে হবে, এমনকি যদি এর বড় অংশগুলি আর কখনও স্পর্শ করা না হয়।

কেন Ethereum স্টেট ব্লোট বিকেন্দ্রীকরণের জন্য হুমকি

একটি পূর্ণ Ethereum নোড চালানো ইতিমধ্যেই ব্যয়বহুল। স্টোরেজের প্রয়োজনীয়তা বাড়তে থাকে, সিঙ্ক টাইম বাড়ে এবং চেইন পুরানো হওয়ার সাথে সাথে ডেটা পরিবেশন আরও ভঙ্গুর হয়ে ওঠে। Foundation অনুসারে, যদি স্টেট পরিবেশন করার জন্য খুব বড় বা খুব জটিল হয়ে যায়, তবে সমগ্র স্ট্যাক আরও কেন্দ্রীভূত এবং আরও ভঙ্গুর হয়ে ওঠে।

সাম্প্রতিক স্কেলিং আপগ্রেডগুলি অনিচ্ছাকৃতভাবে এই প্রবণতাকে ত্বরান্বিত করেছে। Layer 2 সম্প্রসারণ, EIP-4844 proto-danksharding এবং উচ্চতর গ্যাস সীমা সবই Ethereum-এ আরও কার্যকলাপ সক্ষম করে। আরও কার্যকলাপ মানে আরও কন্ট্রাক্ট, আরও স্টোরেজ রাইট এবং দ্রুততর স্টেট বৃদ্ধি।

উদ্বেগটি তাত্ত্বিক নয়। গবেষকরা সক্রিয়ভাবে পরিস্থিতি স্ট্রেস-টেস্ট করছেন যাতে বোঝা যায় কখন স্টেটের আকার একটি বাধা হয়ে ওঠে, কখন নোডগুলি চেইনের শীর্ষের সাথে সিঙ্ক থাকতে লড়াই করে এবং কখন ক্লায়েন্ট ইমপ্লিমেন্টেশনগুলি চরম স্টোরেজ চাপে ব্যর্থ হতে শুরু করে।

যদি শুধুমাত্র সম্পদশালী অপারেটরদের একটি ছোট গ্রুপ পূর্ণ নোড চালানোর সামর্থ্য রাখে, তবে Ethereum-এর সেন্সরশিপ প্রতিরোধ এবং নিরপেক্ষতা দুর্বল হতে শুরু করে।

Stateless Validation একটি সমস্যার সমাধান করে এবং আরেকটি তৈরি করে

Ethereum-এর দীর্ঘমেয়াদী রোডম্যাপে স্টেটলেসনেস অন্তর্ভুক্ত রয়েছে, যেখানে ভ্যালিডেটররা পূর্ণ স্টেট সংরক্ষণ না করেই ব্লক যাচাই করতে পারে। এটি ভ্যালিডেটরদের উপর বোঝা উল্লেখযোগ্যভাবে কমায় এবং উচ্চতর থ্রুপুটের দরজা খুলে দেয়।

কিন্তু এটি একটি নতুন প্রশ্ন উত্থাপন করে: যদি ভ্যালিডেটররা স্টেট সংরক্ষণ না করে, তাহলে কে করে?

একটি স্টেটলেস ডিজাইনে, বেশিরভাগ ঐতিহাসিক এবং সক্রিয় স্টেট সম্ভবত বিশেষায়িত অপারেটরদের দ্বারা ধারণ করা হবে যেমন ব্লক বিল্ডার, RPC প্রদানকারী, MEV অনুসন্ধানকারী এবং ব্লক এক্সপ্লোরার। এই ঘনত্ব সেন্সরশিপ, বিভ্রাটের সময় প্রাপ্যতা এবং নিয়ন্ত্রক বা বাহ্যিক চাপের অধীনে স্থিতিস্থাপকতার চারপাশে নতুন ঝুঁকি প্রবর্তন করে।

Stateless Consensus দল ট্রেড-অফ সম্পর্কে স্পষ্ট। Stateless validation স্কেলেবিলিটি উন্নত করে, তবে সতর্ক ডিজাইন ছাড়া, এটি Ethereum-কে অবকাঠামো কেন্দ্রীকরণের দিকে ঠেলে দিতে পারে।

স্টেট ব্লোট মোকাবেলার জন্য তিনটি প্রস্তাবিত পথ

সমস্যা সমাধানের জন্য, Ethereum Foundation গবেষকরা তিনটি পরিপূরক পদ্ধতির রূপরেখা দিয়েছেন, প্রতিটি ভিন্ন কোণ থেকে স্টেট বৃদ্ধিকে আক্রমণ করে।

State Expiry

State Expiry সক্রিয় স্টেট থেকে নিষ্ক্রিয় ডেটা সরানোর উপর ফোকাস করে। দলটি অনুমান করে যে Ethereum স্টেটের প্রায় ৮০ শতাংশ এক বছরের বেশি সময় ধরে স্পর্শ করা হয়নি, তবুও প্রতিটি নোডকে এটি সংরক্ষণ করতে হবে।

এই মডেলের অধীনে, নিষ্ক্রিয় ডেটা সক্রিয় সেট থেকে মেয়াদোত্তীর্ণ হয় কিন্তু পরে ক্রিপ্টোগ্রাফিক প্রমাণ ব্যবহার করে পুনরুজ্জীবিত করা যেতে পারে। দুটি ভেরিয়েন্ট অন্বেষণ করা হচ্ছে। একটি কদাচিৎ ব্যবহৃত এন্ট্রিগুলিকে চিহ্নিত এবং মেয়াদোত্তীর্ণ করে পরে সেগুলি পুনরুজ্জীবিত করার বিকল্প সহ। অন্যটি স্টেটকে যুগে গোষ্ঠীভুক্ত করে, পুরানো যুগ হিমায়িত করে যখন সাম্প্রতিক ডেটা সক্রিয় রাখে।

লক্ষ্যটি সহজ: প্রতিটি নোডকে এমন ডেটা বহন করতে বাধ্য করা বন্ধ করুন যা কেউ ব্যবহার করছে না।

State Archive

State Archive হট স্টেটকে কোল্ড স্টেট থেকে আলাদা করে। ঘন ঘন অ্যাক্সেস করা ডেটা দ্রুত এবং সীমাবদ্ধ থাকে, যখন পুরানো ডেটা ঐতিহাসিক যাচাইকরণের জন্য আর্কাইভাল স্টোরেজে সংরক্ষিত থাকে।

এই পদ্ধতি চেইন পুরানো হওয়ার সাথে সাথে অবনতির পরিবর্তে নোড পারফরম্যান্স তুলনামূলকভাবে স্থিতিশীল থাকতে দেয়। এমনকি যদি মোট স্টেট ক্রমাগত বৃদ্ধি পায়, বেশিরভাগ নোডের উপর অপারেশনাল বোঝা পরিচালনাযোগ্য থাকবে।

এটি পারফরম্যান্সের জন্য অপ্টিমাইজ করা নোড এবং ইতিহাস এবং গবেষণার জন্য অপ্টিমাইজ করা নোডের মধ্যে স্পষ্ট ভূমিকাও তৈরি করে।

Partial Statelessness

Partial Statelessness নোডগুলিকে সবকিছুর পরিবর্তে শুধুমাত্র স্টেটের উপসেট সংরক্ষণ করতে দেয়। ওয়ালেট এবং লাইট ক্লায়েন্টরা তারা যে ডেটার উপর নির্ভর করে তা ক্যাশ করবে, কেন্দ্রীভূত RPC প্রদানকারীদের উপর নির্ভরতা হ্রাস করবে।

এই মডেল স্টোরেজ খরচ কমায়, অংশগ্রহণ প্রসারিত করে এবং ব্যক্তি এবং ছোট অপারেটরদের জন্য বিশাল হার্ডওয়্যার বিনিয়োগ ছাড়াই নোড চালানো সহজ করে।

তিনটি পদ্ধতি জুড়ে, একীভূত লক্ষ্য হল স্টেটকে একটি পারফরম্যান্স বাধা হিসাবে হ্রাস করা, এটি ধরে রাখার খরচ কমানো এবং এটি পরিবেশন করা সহজ করা।

Ethereum Foundation পরবর্তীতে কী করছে

Foundation এমন সমাধানগুলিকে অগ্রাধিকার দিচ্ছে যা আজ প্রকৃত সুবিধা প্রদান করতে পারে এবং ভবিষ্যতে আরও উচ্চাভিলাষী প্রোটোকল পরিবর্তনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ থাকতে পারে। বর্তমান ফোকাস ক্ষেত্রগুলির মধ্যে রয়েছে আর্কাইভ নোড টুলিং উন্নত করা, RPC অবকাঠামো শক্তিশালী করা এবং আংশিক স্টেটলেস নোড চালানো সহজ করা।

এই প্রচেষ্টাগুলি ইচ্ছাকৃতভাবে ব্যবহারিক। দলটি জোর দিয়েছিল যে সেগুলি বেছে নেওয়া হয়েছিল কারণ সেগুলি তাৎক্ষণিকভাবে কার্যকর এবং Ethereum-এর দীর্ঘমেয়াদী রোডম্যাপের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ।

ডেভেলপার, নোড অপারেটর এবং অবকাঠামো দলগুলিকে পরীক্ষা এবং আলোচনায় অংশগ্রহণের জন্য আমন্ত্রণ জানানো হচ্ছে। গবেষকরা স্পষ্ট করেছেন যে এটি এমন কিছু নয় যা Foundation একাই সমাধান করতে পারে।

একটি প্রস্তাব, চূড়ান্ত সিদ্ধান্ত নয়

Foundation সতর্কতার সাথে জোর দিয়েছিল যে এই কাজটি একটি প্রস্তাবকে প্রতিনিধিত্ব করে, একটি একীভূত সাংগঠনিক অবস্থান নয়। Ethereum-এর প্রোটোকল উন্নয়ন বিস্তৃত মতামত অন্তর্ভুক্ত করে এবং কোনও একক পথ লক ইন করা হয়নি।

এই উন্মুক্ততা Foundation-এর সাম্প্রতিক প্রচেষ্টার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ যা দীর্ঘমেয়াদী প্রোটোকল দিকনির্দেশনা সম্পর্কে আরও স্পষ্টভাবে যোগাযোগ করতে চায়। স্টেট ম্যানেজমেন্ট গবেষণার পাশাপাশি, Ethereum একটি Interop Layer-এও কাজ করছে যাতে Layer 2 নেটওয়ার্কগুলি একক চেইনের মতো অনুভব করে, নেতৃত্ব এবং R&D পরিবর্তন রোলআউট করছে, এর ট্রেজারি কৌশল সমন্বয় করছে এবং Fusaka সহ বছরে দুবার হার্ড-ফর্ক সময়সূচীতে চলে যাচ্ছে।

কেন এটি দীর্ঘমেয়াদে গুরুত্বপূর্ণ

Ethereum স্টেট ব্লোট একটি শিরোনাম-আকর্ষণকারী বিষয় নয়, তবে এটি Ethereum-এর বিকেন্দ্রীকরণ প্রতিশ্রুতির কেন্দ্রে রয়েছে। যদি একটি নোড চালানো খুব ব্যয়বহুল বা জটিল হয়ে ওঠে, তবে থ্রুপুট এবং ব্যবহারযোগ্যতা উন্নত হলেও নেটওয়ার্ক অবকাঠামো ঘনত্বের দিকে সরে যাওয়ার ঝুঁকি রয়েছে।

Ethereum Foundation-এর বার্তা সহজ। চেইনকে স্কেল করা ছাড়া নিরাপদে ডেটা সংরক্ষণ এবং পরিবেশন করার ক্ষমতা স্কেল করা যথেষ্ট নয়। পরবর্তী কয়েক বছরে Ethereum কীভাবে তার স্টেট পরিচালনা করে তা আকার দেবে কে অংশগ্রহণ করতে পারে, কে অবকাঠামো নিয়ন্ত্রণ করে এবং চাপের অধীনে নেটওয়ার্ক কতটা স্থিতিস্থাপক থাকে।

বিতর্ক সবেমাত্র শুরু হয়েছে এবং এখানে নেওয়া পছন্দগুলি পরবর্তী আপগ্রেড চক্রের বাইরে অনেক দূর প্রতিধ্বনিত হবে।