Форк Ethereum Hegotá: как деревья Веркла могут сократить объем хранилища узлов на 90% и открыть доступ к безстейтовым клиентам
Запуск полной ноды Ethereum в 2026 году требует 4–8 ТБ NVMe SSD-накопителя, 32–64 ГБ оперативной памяти и современного восьмиядерного процессора. Такие затраты на оборудование вытесняют любителей, концентрируют мощность валидации в руках хорошо финансируемых операторов и тихо подрывают обещание децентрализации, которое оправдывает существование всей сети. Хардфорк Hegotá, запланированный на конец 2026 года, нацелен на изменение этого уравнения с помощью одной архитектурной замены: замены 15-летнего дерева Меркла-Патрисии (Merkle Patricia Trie) на деревья Веркла (Verkle Trees) — криптографическую структуру данных, которая может сократить требования к хранилищу узлов до 90 % и впервые сделать «безгосударственные» (stateless) клиенты Ethereum реальностью в продакшене.
Проблема раздувания состояния, которую Ethereum больше не может игнорировать
Состояние Ethereum — полная запись баланса каждого аккаунта, слота хранения контракта и nonce — раздулось до более чем 200 ГБ, а полные данные чейна (включая историю) теперь превышают 3 ТБ в Geth. Архивные ноды требуют 18–20 ТБ. Каждая транзакция увеличивает это бремя, и в текущей архитектуре нет ничего, что могло бы его облегчить.
Последствия вполне измеримы. По состоянию на начало 2026 года Etherscan фиксирует примерно 14 339 полных нод по всему миру. В США находится 38,96 % из них, в Германии — 14,53 %, в Китае — 14,01 %. Количество домашних нод выросло на 18 % по сравнению с прошлым годом, но барьер для входа продолжает расти. Соло-стейкер, купивший SSD на 2 ТБ в 2022 году, уже был вынужден либо обновить оборудование, либо прекратить работу.
Это именно та проблема, для решения которой была разработана фаза Verge в дорожной карте Ethereum. И деревья Веркла являются ее техническим центром.
Что на самом деле меняют деревья Веркла
По своей сути дерево Веркла похоже на текущее дерево Меркла-Патрисии в Ethereum. Оба представляют собой древовидные структуры данных, где каждый узел является либо пустым, либо листом (содержащим пару «ключ-значение»), либо промежуточным узлом с дочерними элементами. Критическая разница заключается в том, как они доказывают существование фрагмента данных в дереве.
Деревья Меркла-Патрисии (Merkle Patricia Trees) используют доказательства на основе хешей. Чтобы доказать одно значение, вам необходимо предоставить каждый соседний узел (sibling node) на пути от листа к корню — полный набор «сестринских узлов». Для шестнадцатеричного (шириной 16) дерева Ethereum это означает размер доказательства примерно 150 КБ на каждое доказательство. По мере роста состояния эти доказательства становятся все тяжелее.
Деревья Веркла (Verkle Trees) используют векторные обязательства на основе полиномиальной криптографии. Вместо независимого хеширования каждого соседнего узла, доказывающая сторона генерирует одно компактное доказательство, которое охватывает все отношения между родительскими и дочерними узлами на всем пути. Предлагаемая реализация Ethereum использует ширину 256 (некоторые исследователи выступают за 1024), что делает дерево более пологим, а доказательства — значительно меньше.
Цифры говорят сами за себя:
| Метрика | Дерево Меркла-Патрисии | Дерево Веркла |
|---|---|---|
| Размер доказательства на значение | ~150 КБ | ~1–2 КБ |
| Данные свидетеля (witness data) для блока | Мегабайты | Килобайты |
| Ширина дерева | 16 (шестнадцатеричное) | 256 |
| Структура доказательства | Все хеши соседних узлов | Единое полиномиальное обязательство |
Дерево Веркла может доказать принадлежность к дереву с миллиардом точек данных, используя менее 150 байт. Текущей системе требуется примерно 1 КБ в идеальных условиях, а дерево Патрисии в Ethereum далеко от идеала.
Клиенты без состояния: конечная цель
Настоящий приз — это не просто уменьшение доказательств, а валидация без состояния (stateless validation).
Сегодня каждая полная нода Ethereum должна загружать, хранить и поддерживать полное дерево состояния. Когда поступает новый блок, нода повторно выполняет каждую транзакцию в своей локальной копии состояния, чтобы проверить корректность. Нет состояния — нет проверки.
Деревья Веркла меняют это уравнение. Поскольку доказательства достаточно компактны, чтобы включать их в сами блоки, «клиент без состояния» может проверить блок, проверив только прикрепленное к нему доказательство Веркла — без хранения какого-либо состояния вообще. Валидатор получает блок, проверяет доказательство относительно корневого обязательства и подтверждает корректность за миллисекунды.
Что это означает на практике:
- Почти нулевое хранилище для валидаторов: Нода стейкинга может работать с минимальным дисковым пространством, потенциально менее 1 ГБ.
- Мгновенная синхронизация: Новым узлам не нужно будет скачивать более 200 ГБ состояния. Они проверяют блоки по мере их поступления.
- Более широкое участие: Требования к оборудованию снижаются с «выделенного сервера» до «Raspberry Pi с хорошей пропускной способностью».
- Усиление децентрализации: Больше нод означает большее географическое распределение, большее разнообразие клиентов и большую устойчивость к цензуре.
Виталик Бутерин назвал деревья Веркла ключом к созданию «безгосударственных клиентских валидаторов» (stateless validator clients), которые достигают почти мгновенной синхронизации. Если это видение реализуется, запуск валидирующей ноды Ethereum может стать таким же простым процессом, как проверка нескольких килобайт данных на блок.
Квантовый «слон в комнате»
Не все убеждены, что деревья Веркла следует внедрять. Самое серьезное возражение исходит от сообщества квантовых вычислений.
Деревья Веркла полагаются на полиномиальные обязательства на основе эллиптических кривых — тот же класс криптографии, который квантовые компьютеры, использующие алгоритм Шора, теоретически могут взломать. Если в ближайшее десятилетие появится достаточно мощный квантовый компьютер, каждое доказательство Веркла в Ethereum станет ненадежным, и сети потребуется еще одна миграция.
Это вызвало активные дебаты в сообществе разработчиков Ethereum между двумя лагерями:
Внедрить деревья Веркла сейчас. Преимущества очевидны и наступают немедленно. Квантовые компьютеры, способные взломать криптографию на эллиптических кривых, скорее всего, появятся через 10–15 лет. Ethereum может принять деревья Веркла сегодня и мигрировать на квантово-устойчивые структуры позже.
Перейти сразу к бинарным деревьям хешей на базе STARK. EIP-7864 предлагает заменить текущее дерево бинарным деревом с использованием эффективной хеш-функции (Blake3 или Poseidon). В сочетании с доказательствами STARK этот подход будет квантово-устойчивым с первого дня. Бинарные деревья создают ветви Меркла в четыре раза короче, чем сегодняшняя структура, а замена хеш-функции может повысить эффективность доказательства еще в 3–100 раз.
Прагматичный компромисс — и текущая траектория — по-видимому, заключается в развертывании деревьев Веркла в Hegotá при одновременном мониторинге прогресса в области квантовых вычислений и производительности доказательств STARK. Если альтернативы на основе STARK созреют достаточно быстро, будущий форк сможет заменить схему обязательств без повторной миграции состояния.
Hegotá в контексте: график обновлений Ethereum на 2026 год
Hegotá представляет собой второй крупный хардфорк 2026 года, следующий за Glamsterdam в первой половине года. Этот цикл из двух форков отражает осознанный сдвиг в философии разработки Ethereum: более мелкие и частые обновления вместо масштабных и отложенных релизов, характерных для ранних этапов.
Glamsterdam (H1 2026) фокусируется на улучшениях уровня исполнения (execution layer): оптимизации газа, списках доступа на уровне блоков (Block-level Access Lists) и встроенном разделении участников предложения и строительства блоков (enshrined Proposer-Builder Separation, ePBS). Это инкрементальные, но важные изменения, которые повышают пропускную способность L1 и эффективность работы с MEV.
Hegotá (H2 2026) нацелен на сам уровень состояния (state layer). Деревья Веркла (Verkle Trees) являются основным кандидатом на роль «главной» функции, хотя механизмы истечения срока хранения состояния и истории также находятся на стадии обсуждения.
Оба обновления следуют за апгрейдами 2025 года — Pectra и Fusaka — которые принесли PeerDAS и расширили емкост ь блобов для роллапов. Вместе эти четыре форка выстраивают логическую дугу: пространство блобов для L2, эффективность газа для L1, а теперь и сжатие состояния для операторов узлов.
Соглашение о наименовании отражает эту преемственность. «Hegotá» сочетает в себе «Bogotá» (кодовое название уровня исполнения, отсылающее к городу-организатору Devcon 2022) и «Heze» (кодовое название уровня консенсуса, отсылающее к звезде). Каждое обновление Ethereum со времен Merge следует этому паттерну «город плюс звезда».
Что изменится для операторов узлов, стейкеров и разработчиков
Индивидуальные стейкеры (Solo stakers) выиграют больше всех. Текущие минимальные требования к оборудованию — 32 ГБ ОЗУ, SSD емкостью более 2 ТБ, выделенный интернет — создают финансовый барьер, который подталкивает многих к протоколам ликвидного стейкинга (Lido, Rocket Pool) или централизованным биржам. Если деревья Веркла снизят потребности в хранении данных до менее чем 100 ГБ, экономика индивидуального стейкинга кардинально изменится.
Провайдеры инфраструктуры узлов сталкиваются с иным расчетом. Компании, управляющие сотнями или тысячами узлов, увидят снижение затрат на оборудование, но им придется инвестировать в обновление клиентов и тестирование миграции. Переход от деревьев Патрисии (Patricia Tries) к деревьям Веркла требует разовой конвертации состояния, которая не имеет права на ошибку — любой баг в миграции может повредить всю базу данных состояния Ethereum.
Разработчики DApp не должны заметить никакой разницы в коде своих смарт-контрактов. Дерево состояния — это вопрос уровня инфраструктуры, абстрагированный реализациями клиентов. Однако разработчикам, создающим инструменты для прямых запросов к состоянию Ethereum (обозреватели блоков, аналитические платформы, MEV-поисковики), потребуется обновить логику верификации доказательств.
L2-роллапы получают косвенную выгоду. Уменьшение размера доказательств состояния на L1 означает более дешевую верификацию состояния для роллапов, которые публикуют доказательства в Ethereum. Это дополняет снижение затрат, уже достигнутое благодаря блобам EIP-4844, потенциально снижая стоимость транзакции в L2 до уровня менее $ 0,0001.
Риски миграции
Самая сложная часть деревьев Веркла — не криптография, а миграция.
Ethereum не может просто заменить структуры данных в одном блоке. Все дерево состояния — каждый аккаунт, каждый контракт, каждая ячейка хранения — должно быть преобразовано из формата Merkle Patricia в формат Verkle. Это многогигабайтная трансформация, которая должна произойти атомарно во всех клиентах, у всех валидаторов и на всех узлах одновременно во время хардфорка.
Предыдущие обновления Ethereum изменяли способы обработки данных, но ни одно из них не перестраивало саму структуру хранения данных на таком фундаментальном уровне. Ближайшая аналогия — само Слияние (Merge), которое заменило механизм консенсуса с proof-of-work на proof-of-stake, но Merge не затрагивал дерево состояния.
Команды разработчиков клиентов (Geth, Nethermind, Besu, Erigon, Reth) уже создают инструменты миграции и проводят конвертации в тестовых сетях. График Hegotá дает им примерно шесть-девять месяцев тестирования с момента фиксации функций. Учитывая ставки, это обновление может стать самым тщательно проверяемым в истории Ethereum.
Взгляд в будущее: от Verge к Purge
Деревья Веркла — это не конечная точка. Это базовая технология для следующей фазы дорожной карты Ethereum: Очистки (the Purge).
Как только заработают «безсостоятельные» (stateless) клиенты, Ethereum сможет безопасно удалять старые данные о состоянии без ущерба для безопасности сети. Узлам больше не нужно будет хранить данные о состоянии за много лет — они смогут проверять новые блоки, используя только корень текущего состояния и доказательства Веркла. Этот механизм «истечения срока состояния» навсегда ограничит требования к хранилищу Ethereum, независимо от того, сколько транзакций обрабатывает сеть.
В сочетании с истечением срока хранения истории (EIP-4444), что позволяет узлам удалять тела блоков и квитанции старше настраиваемого порога, весь путь от Verge до Purge может снизить требования к узлу Ethereum до уровня, подходящего для смартфона.
До этого еще годы. Но Hegotá, если обновление будет выпущено по плану, делает самый важный шаг: доказывает, что Ethereum может фундаментально перестроить свой уровень состояния, не нарушая работу сети.
BlockEden.xyz управляет высокопроизводительными RPC-узлами Ethereum и API-инфраструктурой, обеспечивая разработчикам надежный доступ к сети по мере ее развития через такие обновления, как Hegotá. Изучите наши услуги Ethereum API, чтобы создавать проекты на базе инфраструктуры, готовой к будущему.