以太坊輕客戶端Helios：實現完全無需信任的區塊鏈訪問

11月8日，一款名爲Helios的以太坊輕客戶端問世。這是一個基於Rust語言開發的客戶端，旨在提供完全無需信任的以太坊訪問。

區塊鏈技術的核心優勢之一是無需信任。通過區塊鏈，用戶可以自主掌控自己的財富和數據。以太坊等區塊鏈在很大程度上實現了這一承諾，確保用戶對自己的資產擁有真正的所有權。

然而，爲了追求便利性，用戶往往會做出一些妥協。其中之一就是使用中心化的RPC（遠程調用）服務器。許多用戶通過中心化提供商訪問以太坊。這些公司在雲服務器上運行高性能節點，幫助用戶輕鬆獲取鏈上數據。當錢包需要查詢代幣餘額或檢查交易狀態時，通常會依賴這些中心化提供商。

當前系統的問題在於用戶需要信任這些提供商，無法驗證查詢結果的準確性。

Helios正是爲解決這一問題而生。它能將來自不受信任的中心化RPC提供商的數據轉換爲安全可驗證的本地RPC。結合中心化RPC，Helios可在不運行完整節點的情況下驗證數據的真實性。

這款客戶端能在約兩秒內完成同步，且無需存儲，用戶可通過任何設備（包括手機和瀏覽器插件）安全訪問鏈上數據。這解決了便捷性與去中心化難以兼顧的常見痛點。

中心化基礎設施的潛在風險

理論上，依賴中心化基礎設施可能存在一些潛在風險。例如，在去中心化交易所進行交易時，如果RPC提供商沒有提供準確的智能合約報價，用戶可能會被誤導，簽署不利的交易參數。更嚴重的情況是，惡意的RPC提供商可能會私下扣留交易，並直接將其發送給特定機構以牟利。

造成這類攻擊的根本原因是信任他人來獲取區塊鏈狀態。爲解決該問題，有經驗的用戶通常會選擇運行自己的以太坊節點。然而，這需要耗費大量時間和資源，對於多數用戶來說仍然很困難，特別是使用移動設備的用戶。

值得注意的是，雖然中心化RPC提供商的攻擊理論上可能發生，但目前尚未出現實際案例。大型提供商的過往記錄值得信賴，但在使用不熟悉的RPC提供商時，仍然建議多做一些研究。

Helios的工作原理

Helios由執行層和共識層組成。它的共識層使用一個已知的信標鏈區塊哈希，並連接一個不受信任的RPC，以可驗證的方式同步至當前區塊。執行層則將這些經過驗證的信標鏈區塊與不受信任的執行層RPC結合，以驗證鏈上狀態的各種信息。

共識層利用了信標鏈的同步委員會機制。通過一系列復雜的驗證步驟，Helios能夠快速檢閱區塊鏈歷史，從過去的任一區塊哈希開始，一直同步至當前的區塊哈希。

執行層則利用以太坊的狀態存儲機制，通過Merkle證明來驗證所有存儲在以太坊的數據。這確保了不受信任的RPC無法提供錯誤的結果。

Helios的應用前景

Helios的輕量級特性使得用戶可以從任何設備安全訪問鏈上數據。這將使更多人能夠無需信任地訪問以太坊數據，不受硬件限制。用戶可以在各種錢包中將Helios作爲RPC提供商，實現無需信任的DApp訪問。

此外，Rust對WebAssembly的支持使得開發人員可以輕鬆將Helios嵌入Javascript應用程序中。這些集成將提升以太坊的安全性，減少對中心化基礎設施的依賴。

Helios的發展前景廣闊，包括支持直接從P2P網路獲取輕客戶端數據、部署更多RPC方法、構建WebAssembly版本、與錢包軟件直接集成等。這些進展將進一步推動以太坊生態系統的去中心化和安全性。