以太坊:如何设计好用的以太坊轻客户端？

原文标题：《科普|如何开发出好用的轻量级客户端，Part-1》

撰文：PiperMerriam

翻译&校对：闵敏&阿剑

大约5年前，我们开始构建Trinity——以太坊网络上的新型「轻量级客户端」。那时候Geth刚刚发布了第一版LES协议，而我们曾心怀远大的梦想。

远大的梦想往往被现实所击倒。这些年来，我们得到了一些教训：

EVM计算从根本上来说是「繁重的」。LES如同茫茫沙漠，客户端就是沙漠中渴求数据的旅人。同步并维护状态的难度过高。区块链上的历史记录在绝大多数情况下是无用的，却是必不可少的。核心以太坊协议在本质上对「轻量级」不友好。Python太慢了。我们的目标是远大的，方法是有缺陷的。现在是该从头再来的时候了。

Instagram将于4月11日起取消对数字收藏品的支持:金色财经报道，Instagram在其帮助中心发布公告称，将逐步结束对数字收藏品的支持，变更将于2023年4月11日起开始生效。用户第三方电子钱包内容不会受到影响。届时，用户将无法再在Instagram创建新的数字收藏品帖子；用户分享的所有收藏品仍将以帖子的形式留存，但不会包含任何闪光特效和区块链信息，用户仍可以随时删除这些帖子；仅在用户主页的数字收藏品选项卡中可见的收藏品帖子将移至用户的私密文件夹。

此外，Instagram将不再与用户的第三方电子钱包绑定或将用户的帐户与第三方电子钱包关联，用户将无法再在关联的选项卡中查看自己的数字收藏品或管理第三方电子钱包绑定设置。用户将无法再访问或下载与收藏品相关的个人信息。如果想要下载个人信息，请于2023年4月11日前提交申请。Instagram将开始删除系统中的数字收藏品数据，包括用户的钱包地址。数据的存储和删除将遵照其隐私权政策和数字收藏品使用条款进行。[2023/4/8 13:52:04]

访问以太坊协议

NFT平台LiveArtX将于4月5日推出NFT系列X Card:金色财经报道，NFT 平台 LiveArtX 将于 4 月 5 日上线专为收藏家和创作者打造的 NFT 系列X Card ，该系列 NFT 将提供一个围绕 ART 代币的生态系统，以围绕与购买和持有艺术品以及与艺术世界互动相关的公用事业进行构建，包括创作者、收藏家、艺术机构和其他合作伙伴。[2023/3/15 13:06:19]

如果你想要与以太坊协议交互，摆在你面前的是两个选择：

自己运行客户端。使用?Infura?等中心化提供商的服务。上述两个选择可以满足大多数用例的要求，但是它们位于两个极端。以太坊客户端需要消耗大量磁盘空间，花费数小时乃至数天时间进行同步，而且对CPU和内存的占用通常很大。中心化提供商是一种简单可靠的方案，但是要以牺牲隐私性、安全性和去中心化原则为代价。

持牌数字资产托管解决方案提供商Atato完成600万美元A轮融资:7月27日消息，总部位于新加坡的持牌数字资产托管解决方案提供商Atato宣布完成600万美元A轮融资，AlphaLab Capital和FEBE Ventures领投，Tom Trowbridge、NGC Ventures、January Capital、Babel Finance以及SOSV等参投。

据悉，Atato主要为企业和机构用户提供更具成本优势的多方计算（MPC）托管解决方案，支持数字资产与 Web3 和 DeFi 交互，帮助个人和企业能够安全地存储、交易和管理数字资产。（IT News Online）[2022/7/27 2:40:18]

为什么我们不能有介于二者之间的第三种选择？互联网已经证明过很多次了，在困难模式和简单模式之间，人们往往会选择后者。

福布斯：OKX斥资超2000万美元，与英超曼城俱乐部扩大合作关系:7月11日消息，加密交易平台OKX宣布与英超曼城足球俱乐部达成协议，将扩大现有合作关系，OKX将成为俱乐部2022-23赛季的官方训练装备合作伙伴。根据该协议，部分曼城球员还将在OKX制作的加密教育内容中担任主角。消息人士透露，新赞助合同将使曼城俱乐部在本赛季净赚2000多万美元。此前报道，3月4日，加密交易平台OKX与曼城俱乐部签署赞助协议。（福布斯）[2022/7/11 2:04:19]

自己托管邮件vs.Gmail购买DVD或CDvs.盗版盗版vs.流媒体自己运行以太坊节点vs.Infura我想过采用隐私保护型解决方案。然而，我的所有交易都是通过MyCrypto或?Metamask?完成的。这两款钱包都来自中心化提供商。它们都支持用户使用自己的节点，但是就现有的客户端来说，我认为这么做成本太高。如果我们想与这些中心化解决方案争夺市场份额，我们需要为用户提供更好的选择。

我们对客户端的要求是：

能够在资源有限的设备上运行公开标准「钱包」应用所需的API不需要同步从用户的角度来说，我希望让客户端时刻保持运行，而不会影响我的设备的性能。我希望在离线一段时间后，再上线时无需等待客户端同步。

这就是我心中的「圣杯」，是我舍命也要攀登的高峰。

钱包

我们这里讲的是如何为钱包构建一个完美的客户端。钱包无处不在，而且主要由中心化提供商支持。总的来说，钱包要满足以下需求：

追踪区块链的最新区块查看账户余额和nonce读取合约信息估算交易的gaslimit发送交易监控需要打包的待处理交易大多数钱包都采用标准化的JSON-RPCAPI。根据上述需求转化成的JSON-RPC端点如下所示：

eth_blockNumber?用来追踪链首块eth_getBalance?和?eth_getTransactionCount?用来查看账户信息eth_call?用来读取合约信息eth_estimateGas?用来估算gaslimiteth_sendRawTransaction?用来发送交易eth_getTransactionReceipt?表示交易已经被挖出如果我们更深入分析该功能的必备条件，就会得到更低一级的需求：

访问账户和合约存储以支持?eth_call、eth_estimateGas、eth_getBalance?和?eth_getTransactionCount访问gossip网络来追踪链首块和?eth_sendRawTransaction访问链上历史记录来获得?eth_getTransactionReceipt因此，如果我们可以满足这些需求，就可以构建一个适合轻量级钱包的客户端，不需要同步，也无需牺牲隐私性和安全性。

如今的以太坊网络

目前，以太坊客户端可以在以太坊协议和LESDevP2P协议之间进行选择。

LES协议采用服务器/客户端模型。在该模型中，数据会根据要求从服务器流向客户端。该协议不允许客户端通过任何有意义的方式返回数据，这点可以从协议状态看出。根据我的经验来看，LES协议中的服务器和客户端在数量上严重失衡。运行服务器的成本很高，现有服务器的数量不足。这就导致LES变得不可靠，而且经常会变得完全不可用。

以太坊协议则另有缺陷。该协议很好地达到了目的，确保网络中所有的节点都尽可能地复制了完整的历史记录和状态数据。这对客户端的要求很高。网络中的每个节点都必须保存完整的历史记录和状态。没有保存这些数据的节点不太可能保持健康的点对点连接，可能会在无法满足对等节点的数据要求时断开连接。

在本系列文章中，我们想要解构以太坊协议这一「庞然大物」。该协议包含了我们理想的客户端类型的所必备的一切功能。它的设计适合全节点和矿工，但是不适合我们所概述的轻量级客户端。

解构以太坊协议

让我们将目光转向以太坊协议……

我们需要解决这个问题。在与以太坊协议交互时，人们可选择的方式有限，而且高度依赖中心化提供商。当前的网络状态就预示了未来可能发生的情况。

我们构想了另一种适用于以太坊钱包的轻量级客户端。这一构想不只是一个想法，而是以实验、原型以及我们对现有协议不断深入的认知为基础的。

我们正在研究的解决方案需要对核心以太坊协议进行一些修改，以便支持该用例。在该系列的下一篇文章中，我将概述需要修改和新增的部分，以及我们计划如何去实现它们。最重要的是，我将讲述我自己对这一新型轻量级客户端的用户体验的期望。

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