摘要：本文基于最近一个TwitterSpaces活动，参与者包括轻客户端的热心支持者PhilNgo、GajinderSingh（来自Lodestar）、GuillaumeBallet（来自Geth）以及MattGarnett（来自以太坊基金会）。...
本文基于最新的twitter Spaces活动，参与者包括热心的轻客户端支持者Phil Ngo、Gajinder Singh(Lodestar)、Guillaume Ballet(Geth)和Mattth Garnett(来自以太坊基金会)。
在lodestar中，我们长期提倡使用轻客户端——这些软件通过连接到整个节点来实现与区块链的互动。轻客户端作为一种既节约资源又不依赖信任的替代方案，减少了对第三方的依赖。虽然他们不负责确定区块，但它们在提供直接访问不可信的区块链数据方面发挥着重要作用。
然而，虽然它在理论上具有重要价值，但需要进一步努力将轻客户端作为与以太坊互动的标准方式。接下来，我们将深入讨论当前的挑战（及其进展），并强调在不影响用户体验的情况下实现不信任的重要性。
什么是轻客户端？
与以太坊最分散、最不可靠的互动方式是运行一个完整的节点。但这并不容易——它需要维护区块链的单独副本，并直接访问以太坊的平等网络，这对内存、存储和CPU有很高的要求，这对许多用户来说是不现实的。在许多情况下，没有必要验证整个链。
如果没有状态化等解决方案，实现需要几年的时间。目前，牺牲整个节点的部分好处，以较低的硬件要求实现轻客户端运行，是我们乐观的可行解决方案。
事实上，我们去年发表了一篇关于轻客户端的文章，认为它们是解决我们面临的问题的解决方案。
因此，轻客户端在区块链系统中起着非常重要的作用，为不愿运行整个节点的客户提供安全的以太坊浏览方式，而不同步整个网络。
轻客户端不直接存储区块链数据或验证自己的变化，而是从提供者那里获取所需的数据，这些提供者可以直接连接到整个节点。然后，轻节点处理这些信息，确定它们是标准链的一部分，并保持最新的状态。
以太坊并不是唯一积极发展轻客户端的生态系统。
表现力强的轻客户端是在保持分散化的同时实现扩展的关键。以太坊、Solana和Celestia都意识到了这一点，并且已经开始或即将朝着这个方向发展。
我们很高兴看到这些领域的优秀人才齐心协力。
— rain&coffee (@0xrainandCoffee) 2023年11月5日
轻客户端面临的问题
众所周知，整个节点的运行涉及到资源密集型任务，并限制了设备能力和计算需求。虽然轻客户端似乎是一个简单的替代方案，但它们的实现在历史上是非常具有挑战性的。
然而，以太坊的合并从根本上改变了轻客户端以太坊的定义，包括它们的工作模式和它们将提供的功能。同步委员会引入了Altair硬分叉，这是一种有效确定链头的轻共识方式。从根本上说，这是轻客户端更深入地整合协议的一种方式。
转化为股权证明机制后，我们现在有了一个轻客户端协议，可以选择链的任何部分，构建确认，并进行深入分析。这在过去是不可能的，这使得整个领域更受关注，并鼓励更多的人围绕轻客户端进行设计。
Lodestar证实
Lodestar团队正在研究的一个项目是证明器。也就是说，使用轻客户端同步来检查执行层的数据，以确保您从提供商（如Infura）获得的信息是正确的。
我们希望这些技术能为协议增加另一层安全性，并引入更多的分散元素。这只是一个开始。我们需要大量的实际案例来展示如何利用这种潜力。
为什么我们今天还没有普及使用轻客户端？
这个问题的答案与技术本身关系不大，与我们现有的PoCs(概念验证)和基础设施的选择有关(如Prover) Library）。
我们需要增加更多证明相关交易收据的能力，这可能需要我们转向使用SSZ代码的交易，但此外，我们已经准备好了协议层面。
我们现在实际上可以使用这个技术了！但就客户体验而言，我们需要达到轻客户端可以在后台默默运行，不干扰用户或使用额外步骤的水平。
当然，在分散的环境中推广某种技术总是充满挑战，但我们应该考虑如何通过激励机制来推动这个过程，以及如何让Metamask、Rainbow等应用考虑选择轻客户端。
从Merkle到Verkle的转变
改变数据结构以提高效率-从Merkle Patricia树结构转移到更先进的Verkle树，对于那些因为巨大的尺寸而苦苦挣扎的轻客户端来说，是一个巨大的飞跃。
Verkle树的引入解决了这个问题，并采用了新的数据结构。它利用创新的多项技术，大大降低了验证所需的验证规模，使轻客户端的处理过程更加高效和顺畅。
“Verkle的优点是它可以提供一个小的确认。因此，它可以为轻客户端提供一种检验所获得的所有数据的方法，从而减少信任的必要性。”
这一更新意味着轻客户端与以太坊数据互动模式的根本变化，不仅提高了他们有效验证区块链状态的能力，而且在保证可靠性和信任的同时实现了效率。
这不仅有利于当前的轻客户端，而且为未来的创新奠定了基础，创造了客户以更流畅、更安全、更有效的方式与以太坊互动的空间。
L1和L2是否应该标准化轻客户端？
这是目前正在讨论的一个有争议的话题。“我认为我们暂时不应该标准化数据结构，因为L2层正在进行实验，它们专注于快速行动和尝试新事物，而L1层更加谨慎和传统。”
事实上，我们可能需要很多时间来考虑标准化。什么时候标准化仍然是一个谜，但社区开始考虑协调的过程可能需要五到十年的时间。
这种延迟可能是由于以太坊各层的复杂性以及现有技术和设计框架下的挑战。一般来说，我们应该等待一个更合适的时机来做出任何可能的标准化努力，以便建立一个更成熟和稳定的以太坊基础设施。
在Devconect举行的轻客户端峰会
来自世界各地的以太坊开发者将于下周聚集在土耳其伊斯坦布尔，参加Devconect-参加我们的第三届轻客户端峰会。届时，将就轻客户端的发展方向进行演讲和讨论！
不能亲自指导的朋友，可以通过Twitter密切关注，加入Telegram上的讨论，也可以通过Discord #light-clients频道参与进来。
Lodestar
Lodestar是由Chainsafe维护的最新以太坊共识客户端，由Typescript构建。我们的开源客户端和图书馆促使以太坊的开发更容易启动世界上最大的开发者。Lodestar致力于轻客户端，旨在提高各种设备及其用户对可验证区块链数据的便利性。
