以太坊轻客户端Helios：实现完全无需信任的区块链访问

11月8日，一款名为Helios的以太坊轻客户端问世。这是一个基于Rust语言开发的客户端，旨在提供完全无需信任的以太坊访问。

区块链技术的核心优势之一是无需信任。通过区块链，用户可以自主掌控自己的财富和数据。以太坊等区块链在很大程度上实现了这一承诺，确保用户对自己的资产拥有真正的所有权。

然而，为了追求便利性，用户往往会做出一些妥协。其中之一就是使用中心化的RPC（远程调用）服务器。许多用户通过中心化提供商访问以太坊。这些公司在云服务器上运行高性能节点，帮助用户轻松获取链上数据。当钱包需要查询代币余额或检查交易状态时，通常会依赖这些中心化提供商。

当前系统的问题在于用户需要信任这些提供商，无法验证查询结果的准确性。

Helios正是为解决这一问题而生。它能将来自不受信任的中心化RPC提供商的数据转换为安全可验证的本地RPC。结合中心化RPC，Helios可在不运行完整节点的情况下验证数据的真实性。

这款客户端能在约两秒内完成同步，且无需存储，用户可通过任何设备（包括手机和浏览器插件）安全访问链上数据。这解决了便捷性与去中心化难以兼顾的常见痛点。

中心化基础设施的潜在风险

理论上，依赖中心化基础设施可能存在一些潜在风险。例如，在去中心化交易所进行交易时，如果RPC提供商没有提供准确的智能合约报价，用户可能会被误导，签署不利的交易参数。更严重的情况是，恶意的RPC提供商可能会私下扣留交易，并直接将其发送给特定机构以牟利。

造成这类攻击的根本原因是信任他人来获取区块链状态。为解决该问题，有经验的用户通常会选择运行自己的以太坊节点。然而，这需要耗费大量时间和资源，对于多数用户来说仍然很困难，特别是使用移动设备的用户。

值得注意的是，虽然中心化RPC提供商的攻击理论上可能发生，但目前尚未出现实际案例。大型提供商的过往记录值得信赖，但在使用不熟悉的RPC提供商时，仍然建议多做一些研究。

Helios的工作原理

Helios由执行层和共识层组成。它的共识层使用一个已知的信标链区块哈希，并连接一个不受信任的RPC，以可验证的方式同步至当前区块。执行层则将这些经过验证的信标链区块与不受信任的执行层RPC结合，以验证链上状态的各种信息。

共识层利用了信标链的同步委员会机制。通过一系列复杂的验证步骤，Helios能够快速检阅区块链历史，从过去的任一区块哈希开始，一直同步至当前的区块哈希。

执行层则利用以太坊的状态存储机制，通过Merkle证明来验证所有存储在以太坊的数据。这确保了不受信任的RPC无法提供错误的结果。

Helios的应用前景

Helios的轻量级特性使得用户可以从任何设备安全访问链上数据。这将使更多人能够无需信任地访问以太坊数据，不受硬件限制。用户可以在各种钱包中将Helios作为RPC提供商，实现无需信任的DApp访问。

此外，Rust对WebAssembly的支持使得开发人员可以轻松将Helios嵌入Javascript应用程序中。这些集成将提升以太坊的安全性，减少对中心化基础设施的依赖。

Helios的发展前景广阔，包括支持直接从P2P网络获取轻客户端数据、部署更多RPC方法、构建WebAssembly版本、与钱包软件直接集成等。这些进展将进一步推动以太坊生态系统的去中心化和安全性。