Pohon Verkle
Pohon Verkle (lakuran dari "Vector commitment" dan "Merkle Trees") adalah struktur data yang dapat digunakan untuk meningkatkan node Ethereum sehingga mereka dapat berhenti menyimpan sejumlah besar data status tanpa kehilangan kemampuan untuk memvalidasi blok.
Statelessness
Pohon Verkle adalah langkah penting di jalur menuju klien Ethereum tanpa status (stateless). Klien tanpa status adalah klien yang tidak perlu menyimpan seluruh basis data status untuk memvalidasi blok yang masuk. Alih-alih menggunakan salinan lokal status Ethereum mereka sendiri untuk memverifikasi blok, klien tanpa status menggunakan "saksi" (witness) terhadap data status yang tiba bersama blok tersebut. Saksi adalah kumpulan potongan individu dari data status yang diperlukan untuk mengeksekusi serangkaian transaksi tertentu, dan bukti kriptografi bahwa saksi tersebut benar-benar bagian dari data lengkap. Saksi digunakan sebagai pengganti basis data status. Agar ini berfungsi, saksi harus sangat kecil, sehingga dapat disiarkan dengan aman di seluruh jaringan tepat waktu agar validator dapat memprosesnya dalam slot 12 detik. Struktur data status saat ini tidak cocok karena saksi terlalu besar. Pohon Verkle memecahkan masalah ini dengan memungkinkan saksi berukuran kecil, menghilangkan salah satu hambatan utama bagi klien tanpa status.
Apa itu saksi dan mengapa kita membutuhkannya?
Memverifikasi sebuah blok berarti mengeksekusi ulang transaksi yang terkandung dalam blok tersebut, menerapkan perubahan pada trie status Ethereum, dan menghitung hash akar yang baru. Blok yang diverifikasi adalah blok yang hash akar status komputasinya sama dengan yang disediakan bersama blok tersebut (karena ini berarti pengusul blok benar-benar melakukan komputasi yang mereka katakan telah mereka lakukan). Pada klien Ethereum saat ini, memperbarui status memerlukan akses ke seluruh trie status, yang merupakan struktur data besar yang harus disimpan secara lokal. Sebuah saksi hanya berisi fragmen data status yang diperlukan untuk mengeksekusi transaksi dalam blok. Validator kemudian hanya dapat menggunakan fragmen tersebut untuk memverifikasi bahwa pengusul blok telah mengeksekusi transaksi blok dan memperbarui status dengan benar. Namun, ini berarti bahwa saksi perlu ditransfer antar rekan (peers) di jaringan Ethereum dengan cukup cepat untuk diterima dan diproses oleh setiap node dengan aman dalam slot 12 detik. Jika saksi terlalu besar, mungkin butuh waktu terlalu lama bagi beberapa node untuk mengunduhnya dan mengikuti rantai. Ini adalah kekuatan pemusatan karena itu berarti hanya node dengan koneksi internet cepat yang dapat berpartisipasi dalam memvalidasi blok. Dengan pohon Verkle, tidak perlu menyimpan status di hard drive Anda; semua yang Anda butuhkan untuk memverifikasi blok terkandung di dalam blok itu sendiri. Sayangnya, saksi yang dapat dihasilkan dari Merkle trie terlalu besar untuk mendukung klien tanpa status.
Mengapa pohon Verkle memungkinkan saksi yang lebih kecil?
Struktur Merkle Trie membuat ukuran saksi menjadi sangat besar - terlalu besar untuk disiarkan dengan aman antar rekan dalam slot 12 detik. Ini karena saksi adalah jalur yang menghubungkan data, yang disimpan di daun, ke hash akar. Untuk memverifikasi data, tidak hanya diperlukan semua hash perantara yang menghubungkan setiap daun ke akar, tetapi juga semua node "saudara" (sibling). Setiap node dalam bukti memiliki saudara yang di-hash bersamanya untuk membuat hash berikutnya di atas trie. Ini adalah data yang sangat banyak. Pohon Verkle mengurangi ukuran saksi dengan memperpendek jarak antara daun pohon dan akarnya dan juga menghilangkan kebutuhan untuk menyediakan node saudara untuk memverifikasi hash akar. Efisiensi ruang yang lebih besar akan diperoleh dengan menggunakan skema komitmen polinomial yang kuat alih-alih komitmen vektor bergaya hash. Komitmen polinomial memungkinkan saksi memiliki ukuran tetap terlepas dari jumlah daun yang dibuktikannya.
Di bawah skema komitmen polinomial, saksi memiliki ukuran yang dapat dikelola yang dapat dengan mudah ditransfer di jaringan peer-to-peer. Hal ini memungkinkan klien untuk memverifikasi perubahan status di setiap blok dengan jumlah data yang minimal.
Bagaimana struktur pohon Verkle?
Pohon Verkle adalah pasangan (key,value) di mana kuncinya adalah elemen 32-byte yang terdiri dari batang (stem) 31-byte dan akhiran (suffix) byte tunggal. Kunci-kunci ini diatur ke dalam node ekstensi dan node dalam (inner). Node ekstensi mewakili satu batang untuk 256 anak dengan akhiran yang berbeda. Node dalam juga memiliki 256 anak, tetapi mereka bisa menjadi node ekstensi lainnya. Perbedaan utama antara struktur pohon Verkle dan pohon Merkle adalah bahwa pohon Verkle jauh lebih datar, yang berarti ada lebih sedikit node perantara yang menghubungkan daun ke akar, dan oleh karena itu lebih sedikit data yang diperlukan untuk menghasilkan bukti.
Baca lebih lanjut tentang struktur pohon Verkle (opens in a new tab)
Kemajuan saat ini
Testnet pohon Verkle sudah aktif dan berjalan, tetapi masih ada pembaruan substansial yang tertunda pada klien yang diperlukan untuk mendukung pohon Verkle. Anda dapat membantu mempercepat kemajuan dengan menerapkan kontrak ke testnet atau menjalankan klien testnet.
Tonton Guillaume Ballet menjelaskan testnet Verkle Condrieu (opens in a new tab) (perhatikan bahwa testnet Condrieu adalah proof-of-work dan sekarang telah digantikan oleh testnet Verkle Gen Devnet 6).
Bacaan lebih lanjut
- Pohon Verkle untuk Sifat Tanpa Status (Statelessness) (opens in a new tab)
- Dankrad Feist menjelaskan pohon Verkle di PEEPanEIP (opens in a new tab)
- Pohon Verkle Untuk Kita Semua (opens in a new tab)
- Anatomi Bukti Verkle (opens in a new tab)
- Guillaume Ballet menjelaskan pohon Verkle di ETHGlobal (opens in a new tab)
- "Bagaimana pohon Verkle membuat Ethereum ramping dan tangguh" oleh Guillaume Ballet di Devcon 6 (opens in a new tab)
- Piper Merriam tentang klien tanpa status dari ETHDenver 2020 (opens in a new tab)
- Dankrad Fiest menjelaskan pohon Verkle dan sifat tanpa status di podcast Zero Knowledge (opens in a new tab)
- Vitalik Buterin tentang pohon Verkle (opens in a new tab)
- Dankrad Feist tentang pohon Verkle (opens in a new tab)
- Dokumentasi EIP pohon Verkle (opens in a new tab)
Pembaruan terakhir halaman: 26 Februari 2026
