Experimento de Optimización del Estado de Ethereum Logra un Avance: La Base de Datos se Reduce en un 77.5%

Un experimento de rendimiento realizado en el mecanismo de expiración de estado de Ethereum ha revelado resultados sorprendentes. La investigación involucró una simulación de carga de la red principal de Ethereum durante un año completo utilizando el cliente Geth, comparando el rendimiento entre nodos que almacenan todo el historial de estado y nodos que solo mantienen los datos de estado activos del último año.

Diseño del Experimento: Estrategia de Prueba de Eficiencia del Nodo

El equipo de investigación de la capa de ejecución de Ethereum, weiihann, diseñó este experimento para evaluar el impacto práctico de reducir la carga de estado. La metodología se centró en comparar dos modelos operativos de nodo: un modelo convencional que mantiene el estado completo desde el génesis, y un modelo optimizado que solo almacena el estado activo accesible en un período de un año. Los datos se recopilaron mediante la reejecución de cargas de transacciones reales de la mainnet, asegurando que los escenarios de prueba reflejaran condiciones operativas reales.

Reducción Drástica: De 359GB a 81GB

El resultado más destacado de este experimento fue la reducción en el tamaño de la base de datos. El nodo que solo mantiene el estado de un año logró reducir la capacidad de almacenamiento de 359 GB a solo 81 GB—una disminución espectacular del 77.5%. La mayor reducción ocurrió en el almacenamiento de la estructura Trie, que es un componente crítico para almacenar los datos de estado de Ethereum. Esta optimización de la base de datos tiene implicaciones significativas: reduce los requisitos de hardware del nodo, disminuye las barreras de entrada para los operadores de nodos y, al mismo tiempo, abre espacio para aumentar el límite de gas y el rendimiento de la red.

Mejora en el Rendimiento: Mayor Velocidad de Ejecución y Menor Latencia

Más allá del tamaño de la base de datos, el experimento reveló una mejora dramática en el rendimiento de la ejecución. El tiempo de reejecución de bloques se redujo aproximadamente en un 15%, lo que indica una mayor eficiencia en la reejecución de cargas históricas. Las métricas de latencia mostraron mejoras aún más impresionantes: la latencia de lectura de almacenamiento P50 disminuyó un 46%, mientras que la latencia P99 se redujo un 36%. Estas reducciones son muy importantes porque afectan la experiencia del nodo al procesar nuevas transacciones. Además, la latencia tail aumentó de manera consistente, con un tiempo de inserción de bloques P99 reducido en un 21%, ayudando a que los nodos mantengan la sincronización con la red incluso bajo cargas altas.

Próximos Pasos: Exploración de Diversos Escenarios de Expiración

Esta investigación abre la puerta a futuras investigaciones. La siguiente fase comparará los resultados con otros clientes de Ethereum, probará ciclos de expiración alternativos como seis meses, y explorará estrategias centradas en limpiar el almacenamiento de contratos que ya no se usan. Este experimento continuo demuestra el compromiso de la comunidad de Ethereum con la escalabilidad y la eficiencia de la red a largo plazo.