编者按：要成为以太坊网络中活动区块和交易验证的参与者，用户必须运行以太坊节点。但是，很多读者对以太坊节并不太了解。他们分不清什么是“全节点”、“轻节点”、“归档节点”，需要什么样的人来运行这些节点，运行这些节点的成本和占用的内存也不清楚。因此，我们为读者整理了瑞安托德的这篇文章。原文来自Ryan Todd的blockcrypto。 　　

　　

　　译者|秦晓峰 　　

　　

　　编辑|陆晓明 　　

　　

　　在TokenAnalyst团队的帮助下，讨论以太坊生态系统中各类用户运行节点的成本，以及成本选择如何影响信任。 　　

　　

　　要点总结： 　　

　　

　　参与以太坊网络(Dapps、Miner、Infura等)中的主动阻止和交易验证。)，运行所有节点所需的磁盘大小目前为130-150 GB； 　　

　　

　　以太坊链规模的增大是众所周知的(200% Y/Y)，但规模本身并不是唯一的问题，因为完全同步的节点需要不断的加密链路验证来确认交易； 　　

　　

　　运行一个完整节点的成本因终端用户而异。对于用户来说，你可以在AWS上运行一个完整的节点，费用为每月50- 100美元；你甚至可以运行一个本地实例(大约300 GB SSD)，每月最低花费30美元； 　　

　　

　　考虑到以太坊上活跃节点的快速减少(自2018年初以来约为66%)，对于普通的活跃网络参与者来说，最小化信任的成本可能会变得过高。 　　

　　

什么是以太坊全节点？

　　

　　围绕以太坊最大的一个谜题就是“全节点”、“轻节点”和“存档节点”的区别。 　　

　　

　　“全节点”是指任何连接到以太坊网络的计算机或服务器，它下载并存储整个区块链的所有状态，可以为网络提供数据请求和块验证。 　　

　　

　　但是，除非某个节点需要执行所有事务或方便地访问历史数据，否则没有必要保存整个链。此外，通常，矿工会运行全节点，因为他们在挖矿过程中需要全节点执行交易以及访问历史数据进行验证。,所有节点的另一个角色是网络安全和价值的守护者。一旦有计算能力兵变试图改变区块共识，所有节点组成的网络就可以拒绝这些事务。 　　

　　

　　“轻节点”只存储最小量的状态，只下载与其事务相关的块头和默克尔树“分支”，对于低容量设备，如移动设备和Dapp，只需要数百兆的存储空间和128-512M的内存。 　　

　　

　　连接以太坊网络时，可以使用全节点，也可以使用轻节点。但在发起转移和契约部署时，轻节点无法独立完成，需要其他全节点以他的名义运作。这一切本身没有错，但是当交易量急剧上升，区块链升级的时候，就找不到合适的全节点供其使用了。其实光节点就像一个吃白食的，在业务上使用的时候建议使用全节点。 　　

　　

　　一个现实的案例是，2017年底LES/2(光以太坊子协议)发布了3354，这是一个服务于光节点的协议升级。许多客户端已经切换到新的协议，但仍有许多旧节点仍在运行旧代码，不支持升级。很多轻节点找不到一个与之兼容且仍有位置的全节点，导致瘫痪。Github问题充满了抱怨。 　　

　　

　　“存档节点”是所有节点的特例，它包含任何给定块上每个历史快照的数据存档。它只关注整个节点上的一些具体信息，如事务跟踪、历史地址平衡、智能契约创建、代码和代码中的历史变化、智能契约存储历史等。存档节点是上述信息的快照，可供block浏览器和以太坊网络上的深度分析师使用。事实上，只有少数终端用户(链分析师，审计员，块浏览器等。)需要存档节点。 　　

　　

　　的主要节点客户端是Geth和Parity，它们都提供了完整的节点实现： 　　

　　

　　Geth:默认的Geth同步设置，通过在填充块和收据之前重新排序状态数据库的下载，可以实现更快的同步。 　　

　　

　　Geth-syncmode full:一种慢速Geth同步模式，它验证来自genesis块的所有块和事务。 　　

　　

　　奇偶校验：默认的奇偶校验同步模式，可以下载最近30，000个“最佳块”(链中累积工作负载最大的最后一个块)的快照和当前状态数据库。快照同步后，奇偶校验客户端将与以前的历史保持完全同步。3354一旦同步发生，奇偶校验默认节点将成为完整节点。 　　

　　

　　Pari-No-Warp:是一种较慢的同步模式，它从创建块开始验证所有块和事务。 　　

　　

　　来源：EthHub 　　

　　

　　理论上，只要满足门户硬件和宽带的要求，任何人都可以在电脑上运行一个完整的以太坊节点来验证链中的交易和区块。这些要求多种多样，令人困惑，主要是由于对下载数据总量的不同看法，以及维持节点同步所需的硬件和带宽要求。实际上，不同的节点客户端在实现节点时有各自的参数和配置要求，这是造成混乱的重要原因。 　　

　　

　　三种以太坊节点，终端用户和磁盘大小的典型要求： 　　

　　

（上图依次是轻节点、全节点、归档节点：资料来自 EthHub、TokenAnalyst、 The Block）

　　

简而言之，成为以太坊网络中活动块和事务验证的参与者（Dapps、矿工、Infura等），运行全节点所需的磁盘大小目前约为 130—150GB。

　　

历史“状态”信息包括什么?

以太坊链的大小的增长是众所周知的(+200% Y/Y)，但是大小本身并不是唯一的问题，因为完全同步的节点需要不断的加密链接验证来确认事务。这些证明，加上 5000 多万个地址帐户(以及它们各自的关联数据列表)，构成了一个复杂的数据结构，称为 state trie。虽然有些人可能认为约 130GB 的内存相对来说不是太大（高端消费笔记本电脑的磁盘通常在 500 GB 到 1 TB 之间），但对一个需要完全同步的节点而言，持续的验证状态会不断增加节点的负担。

　　

来源:Etherscan.io、 Blockchain，Block

　　

因此，在维护完全同步的节点时，需要考虑链路和状态大小的增长。目前的状态需求要求使用 SSD 驱动器而不是磁驱动器，而且在未来几年，链路和状态的增长速度可能会对硬件有新的需求。但是，这些问题可以在既定的 ETH 1.x 升级(缓存、数据结构等)中得到一定程度的纠正。

　　

此外，虽然全节点包含区块链的所有核心组件(块、事务、日志和收据)的完整历史数据集，但“归档节点”在每个时间点都在维护这个核心信息以及区块链(跨越每个块高度)的额外“状态”。这些额外的“状态”信息包括：

　　

事务跟踪(用于查看智能合约和由于合约上的计算而传播的事物之间的函数调用)；

　　

历史地址余额；

　　

智能合约创建，代码和代码中的历史更改；

　　

智能合约存储历史；

　　

虽然只有少数终端用户(链上分析、审计员、区块浏览器等)需要存档节点，但这些用户还是会看到额外的数据要求，以存储超出一般链规模的“状态”相关信息。链上基础设施和数据提供商 TokenAnalyst 表示，与 TokenAnalyst 数据库中的信息相关的额外“状态”约为 640 GB。

　　

为不同的用户运行全节点的成本是多少?

在终端用户中，运行一个全节点的成本会有很大差异。对于许多用户而言，用户可以在 AWS 上以每月 50—100美元的价格运行一个完整的节点，甚至可以以每月 30 美元的价格运行一个本地实例（大约 300 GB的SSD）。同时，对于少数需要运行规档节点的用户，2-3 TB的标准存档每月成本可以达到270 -370美元。

　　

如果有极端的性能需求，一些用户需要最高效节点——它们可以在整个以太坊区块链上加速检索跟踪以及存储差异数据，这一过程不可避免的需要多个完全同步的专用于整个以太坊区块链上不同区块的归档节点，同样的成本也就会更高。举个例子，TokenAnalyst 在 12 月通过 AWS 进行快照——它们扩展到 95 个完全同步存档的 Parity 节点，每天花费大约3400美元。

　　

来源:TokenAnalyst

　　

需要注意的是，上面的成本不仅反映了节点，还反映了一些有助于简化数据管道和加速原始链上数据过程的第三代机器（tertiary machines）。此外，这种密集的设置最有可能是数据检索需求的案例研究——从整个区块链中获取每个可能的粒度数据点，包括大约两周时间内每个历史区块/时间点的状态。

　　

此外，这些资源的很大一部分被用于从 230 万到 280 万区块中提取信息，以太坊在这些块中经历了 DDOS 攻击，该攻击基本上使区块链发生膨胀。

　　

信任成本

虽然运行全节点确实允许用户独立验证网络的有效性，但它仍然要求你在某种程度上信任客户端实现（多数情况下是 Geth或Parity ）。在这里，信任的真正含义是什么?我们认为，信任是指信任一组独立开发人员的工作，这些开发人员积极地在这些客户端上工作，尽管他们的代码不是绝对可靠的。

　　

我们认为，真正的可信赖性和责任性，需要以可辨认的非散列格式导出完整数据，并自行验证“数字加起来” ——尤其是在链条重新组织、分叉和网络升级之后——并且不要将验证的重点放在相应的节点客户端（ Infura 或 Etherscan）上。

　　

然而，这需要大量的计算和硬件资源，并且对于使用一般笔记本电脑的普通用户来说变得越来越具有挑战性。考虑到活跃的以太坊节点在快速下降（自 2018 年初以来下降约 66％），对于普通活跃网络参与者而言，最小化信任的成本可能变得过高。

　　

(星球日报注：以太坊的目标是创建一个“无需信任”或“信任最小化”的系统，但是仍然需要有人保证交易的安全。全节点就是这类网络守护者的角色。全节点越多，账本越多，对账本的验证就越多，普通用户就越能相信该账本。此时用户为信任付出的成本很低。

　　

如果 用户对信息可信的要求更高，或者由于节点数量下降或变更导致用户不信任现有全节点，而选择自行验证交易与获取历史数据，这需要一定的计算和硬件资源，则为信任付出了更多成本。

　　

再者对于全节点来说，如果一个节点一直与你交互，一直没有出问题，那么它对你而言，是一个比较可以信任的节点，若类似可信节点退出了网络，你需要寻找新的信任节点；同时找到之前需要自行验证大量历史数据。)

　　

来源:Ethernodes.org，Coin.dance，Webarchive，The Block

　　

如果用户的最终目标是将信任降到最低，那么可以尝试连接到更多样化的节点客户端，使节点跨地理位置、客户端实现以及节点提供者变得更加多样化。

　　

这种利用不同全节点和从归档节点提取、验证数据的组合，尽管成本要高得多，但它允许信任分散在不同的向量上。

　　

对于许多 Dapp、矿商和基础设施提供商来说，目前一个完整的节点（大约130 GB）就足够了。