Experimento de Otimização do Estado do Ethereum Alcança Avanço: Base de Dados Reduzida em 77.5%

Um experimento de desempenho realizado nos mecanismos de expiração de estado do Ethereum revelou resultados impressionantes. A pesquisa envolveu uma simulação de carga na rede principal do Ethereum durante um ano completo usando o cliente Geth, comparando o desempenho entre um nó que armazena todo o histórico de estado e um nó que mantém apenas os dados de estado ativos do último ano.

Desenho do Experimento: Estratégia de Teste de Eficiência do Nó

O investigador da camada de execução do Ethereum, weiihann, projetou este experimento para testar o impacto prático da redução da carga de estado. A metodologia do experimento concentrou-se na comparação de dois modelos operacionais de nó: o modelo convencional que mantém o estado completo desde o génesis, e o modelo otimizado que armazena apenas o estado ativo acessado no período de um ano. Os dados foram coletados através da reexecução de cargas de transações reais da mainnet, garantindo que os cenários de teste refletissem as condições operacionais reais.

Redução Drástica: De 359GB para 81GB

O resultado mais notável deste experimento foi a redução do tamanho da base de dados. O nó que mantém apenas o estado de um ano conseguiu reduzir a capacidade de armazenamento de 359 GB para apenas 81 GB—uma diminuição espetacular de 77.5%. A maior redução ocorreu no armazenamento da estrutura Trie, que é um componente crítico para armazenar os dados de estado do Ethereum. Esta otimização do banco de dados tem implicações significativas: reduz a necessidade de hardware do nó, diminuindo as barreiras de entrada para operadores de nós e, ao mesmo tempo, abrindo espaço para aumentar o limite de gás e o throughput da rede.

Salto de Desempenho: Velocidade de Execução e Latência Melhoradas

Além do tamanho do banco de dados, o experimento revelou melhorias dramáticas no desempenho de execução. O tempo de reprocessamento de blocos reduziu cerca de 15%, indicando maior eficiência na reexecução de cargas históricas. As métricas de latência mostraram melhorias ainda mais impressionantes: a latência de leitura de armazenamento P50 caiu 46%, enquanto a latência P99 diminuiu 36%. Essas reduções são extremamente importantes, pois afetam a experiência do nó ao processar novas transações. Além disso, a latência tail aumentou de forma consistente, com o tempo de inserção de blocos P99 reduzido em 21%, ajudando os nós a manterem a sincronização com a rede mesmo sob cargas elevadas.

Próximos Passos: Exploração de Diversos Cenários de Expiração

A pesquisa abre portas para investigações adicionais. A próxima fase comparará os resultados com outros clientes Ethereum, testará ciclos de expiração alternativos, como seis meses, e explorará estratégias focadas na limpeza de armazenamento de contratos que não estão mais em uso. Este experimento contínuo demonstra o compromisso da comunidade Ethereum com a escalabilidade e eficiência da rede a longo prazo.