Masalah State Ethereum yang Terus Berkembang Mencapai Titik Kritis

Ethereum secara diam-diam telah mengakumulasi masalah yang tidak muncul dalam biaya gas atau grafik kecepatan transaksi tetapi mengancam kesehatan jangka panjang jaringan. Ini disebut state bloat. Para peneliti Stateless Consensus dari Ethereum Foundation kini memberikan peringatan yang jelas: state Ethereum yang terus berkembang menjadi semakin sulit untuk disimpan, semakin sulit untuk dilayani, dan semakin sulit untuk didesentralisasi.

Dalam proposal terbaru, tim tersebut menjelaskan mengapa masalah ini penting, bagaimana peningkatan skalabilitas secara tidak sengaja memperburuknya, dan tiga jalur konkret yang dapat mencegah operasi node menjadi aktivitas elit yang hanya diperuntukkan bagi penyedia infrastruktur terbesar.

Apa Arti Sebenarnya dari "State" Ethereum

State Ethereum adalah jumlah dari semua yang saat ini diketahui oleh jaringan. Itu termasuk saldo akun, penyimpanan smart contract, dan bytecode yang menjalankan aplikasi terdesentralisasi. Ini adalah memori langsung dari rantai.

State ini menopang ekosistem yang menyelesaikan miliaran dolar dalam nilai dan mengoordinasikan ribuan aplikasi di seluruh DeFi, NFT, gaming, dan kasus penggunaan perusahaan. Masalahnya sederhana tetapi parah: state hanya bertambah. Tidak ada yang pernah dihapus.

Saat lebih banyak aplikasi menerapkan kontrak dan lebih banyak pengguna berinteraksi dengan mereka, state berkembang secara permanen. Setiap full node harus menyimpan dan melayani data ini, bahkan jika sebagian besar tidak pernah disentuh lagi.

Mengapa State Bloat Ethereum Mengancam Desentralisasi

Menjalankan full node Ethereum sudah mahal. Persyaratan penyimpanan terus meningkat, waktu sinkronisasi bertambah, dan melayani data menjadi lebih rapuh seiring rantai menua. Menurut Foundation, jika state menjadi terlalu besar atau terlalu kompleks untuk dilayani, seluruh stack menjadi lebih terpusat dan lebih rapuh.

Peningkatan skalabilitas terbaru secara tidak sengaja telah mempercepat tren ini. Ekspansi Layer 2, EIP-4844 proto-danksharding, dan batas gas yang lebih tinggi semuanya memungkinkan lebih banyak aktivitas di Ethereum. Lebih banyak aktivitas berarti lebih banyak kontrak, lebih banyak penulisan penyimpanan, dan pertumbuhan state yang lebih cepat.

Kekhawatiran ini bukanlah teoritis. Para peneliti secara aktif melakukan stress-testing skenario untuk memahami kapan ukuran state menjadi hambatan, kapan node kesulitan untuk tetap tersinkronisasi dengan kepala rantai, dan kapan implementasi klien mulai gagal di bawah tekanan penyimpanan ekstrem.

Jika hanya sekelompok kecil operator yang didanai dengan baik yang mampu menjalankan full node, resistensi sensor dan netralitas Ethereum mulai melemah.

Validasi Stateless Memecahkan Satu Masalah dan Menciptakan Masalah Lain

Roadmap jangka panjang Ethereum mencakup statelessness, di mana validator dapat memverifikasi blok tanpa menyimpan state penuh. Ini secara signifikan menurunkan beban pada validator dan membuka pintu untuk throughput yang lebih tinggi.

Tetapi ini menimbulkan pertanyaan baru: jika validator tidak menyimpan state, siapa yang menyimpannya?

Dalam desain stateless, sebagian besar state historis dan aktif kemungkinan akan dipegang oleh operator khusus seperti block builder, penyedia RPC, pencari MEV, dan block explorer. Konsentrasi tersebut memperkenalkan risiko baru seputar sensor, ketersediaan selama pemadaman, dan ketahanan di bawah tekanan regulasi atau eksternal.

Tim Stateless Consensus jelas tentang trade-off tersebut. Validasi stateless meningkatkan skalabilitas, tetapi tanpa desain yang hati-hati, ini bisa mendorong Ethereum menuju sentralisasi infrastruktur.

Tiga Jalur yang Diusulkan untuk Mengatasi State Bloat

Untuk mengatasi masalah tersebut, para peneliti Ethereum Foundation menguraikan tiga pendekatan komplementer, masing-masing menyerang pertumbuhan state dari sudut yang berbeda.

State Expiry

State Expiry berfokus pada penghapusan data yang tidak aktif dari state aktif. Tim memperkirakan bahwa sekitar 80 persen dari state Ethereum tidak disentuh selama lebih dari satu tahun, namun setiap node masih diharuskan menyimpannya.

Di bawah model ini, data yang tidak aktif kedaluwarsa dari set aktif tetapi dapat dihidupkan kembali nanti menggunakan bukti kriptografi. Dua varian sedang dieksplorasi. Satu menandai dan mengakhiri entri yang jarang digunakan dengan opsi untuk menghidupkannya kembali nanti. Yang lain mengelompokkan state ke dalam era, membekukan era yang lebih lama sambil menjaga data terbaru tetap aktif.

Tujuannya sederhana: berhenti memaksa setiap node untuk membawa data yang tidak digunakan siapa pun.

State Archive

State Archive memisahkan hot state dari cold state. Data yang sering diakses tetap cepat dan terbatas, sementara data yang lebih lama disimpan dalam penyimpanan arsip untuk verifikasi historis.

Pendekatan ini memungkinkan kinerja node tetap relatif stabil dari waktu ke waktu alih-alih menurun seiring rantai menua. Bahkan jika total state terus bertambah, beban operasional pada sebagian besar node akan tetap dapat dikelola.

Ini juga menciptakan peran yang lebih jelas antara node yang dioptimalkan untuk kinerja dan node yang dioptimalkan untuk sejarah dan penelitian.

Partial Statelessness

Partial Statelessness memungkinkan node untuk hanya menyimpan subset dari state alih-alih semuanya. Wallet dan light client akan menyimpan cache data yang mereka andalkan, mengurangi ketergantungan pada penyedia RPC terpusat.

Model ini menurunkan biaya penyimpanan, memperluas partisipasi, dan memudahkan individu dan operator yang lebih kecil untuk menjalankan node tanpa investasi perangkat keras yang besar.

Di ketiga pendekatan tersebut, tujuan yang menyatukan adalah mengurangi state sebagai hambatan kinerja, menurunkan biaya menyimpannya, dan membuatnya lebih mudah untuk dilayani.

Apa yang Dilakukan Ethereum Foundation Selanjutnya

Foundation memprioritaskan solusi yang dapat memberikan manfaat nyata hari ini sambil tetap kompatibel dengan perubahan protokol yang lebih ambisius di masa depan. Area fokus saat ini termasuk meningkatkan tooling archive node, memperkuat infrastruktur RPC, dan membuat partial stateless node lebih mudah dijalankan.

Upaya ini sengaja praktis. Tim menekankan bahwa mereka dipilih karena segera berguna dan kompatibel ke depan dengan roadmap jangka panjang Ethereum.

Developer, operator node, dan tim infrastruktur diundang untuk berpartisipasi dalam pengujian dan diskusi. Para peneliti memperjelas bahwa ini bukanlah sesuatu yang dapat diselesaikan oleh Foundation sendiri.

Sebuah Proposal, Bukan Keputusan Akhir

Foundation berhati-hati untuk menekankan bahwa pekerjaan ini mewakili proposal, bukan sikap organisasi yang terpadu. Pengembangan protokol Ethereum mencakup berbagai macam pendapat, dan tidak ada jalur tunggal yang telah dikunci.

Keterbukaan tersebut konsisten dengan dorongan terbaru Foundation untuk berkomunikasi lebih jelas tentang arah protokol jangka panjang. Di samping penelitian manajemen state, Ethereum juga sedang mengerjakan Interop Layer untuk membuat jaringan Layer 2 terasa seperti satu rantai, meluncurkan perubahan kepemimpinan dan R&D, menyesuaikan strategi treasury-nya, dan beralih ke jadwal hard-fork dua kali setahun dengan Fusaka.

Mengapa Ini Penting dalam Jangka Panjang

State bloat Ethereum bukanlah masalah yang menarik perhatian, tetapi berada di jantung janji desentralisasi Ethereum. Jika menjalankan node menjadi terlalu mahal atau kompleks, jaringan berisiko bergeser menuju konsentrasi infrastruktur, bahkan ketika throughput dan kegunaan meningkat.

Pesan Ethereum Foundation sangat jelas. Menskalakan rantai tanpa menskalakan kemampuannya untuk menyimpan dan melayani data dengan aman tidaklah cukup. Bagaimana Ethereum mengelola state-nya selama beberapa tahun ke depan akan membentuk siapa yang dapat berpartisipasi, siapa yang mengendalikan infrastruktur, dan seberapa tangguh jaringan tetap di bawah tekanan.

Debat baru saja dimulai, dan pilihan yang dibuat di sini akan bergema jauh melampaui siklus peningkatan berikutnya.