AAVE:使用覆蓋層改變以太坊狀態樹的格式

編者按：本文來自以太坊愛好者，作者：GuillaumeBallet，翻譯&校對：裴奇&阿劍，Odaily星球日報經授權轉載。賬戶和合約存儲數據的方式是影響以太坊的眾多問題之一。以太坊協議選用了MerklePatriciaTree來組織賬戶及合約數據。盡管這種數據結構在理論上效果很好，但在實際應用中，它帶來的問題卻比它能夠解決的問題多。核心開發者們已經討論多年，想要把這種數據結構換為二叉樹，我將在這篇文章中闡述我對這個問題的看法以及如何實現這種轉變。我所提議的處理方法包括一段時間的過渡期，在這段時間內，網絡要同時維護兩種樹結構。這樣做的好處是，轉換樹結構的過程不會影響鏈的運行，并且可以確保所有的賬戶都被轉換成了二進制格式。背景

目前，以太坊的狀態樹是十六叉制的。十六叉制表示每個節點有16個孩子節點。理論上講，這種方式挺好的，因為孩子節點多意味著只需要更少的“層”便可存儲所有數據。例如，下圖是用十六叉樹表示的鍵值對(170,v)。十六進制中，170記作0xaa，因此你只需要兩層：第一層記錄第一個a，第二層記錄第二個a。

Elon Musk：xAI將與微軟、谷歌、OpenAI競爭；將使用公共數據進行AI模型訓練:金色財經報道，Elon Musk表示，他的新公司肯定會與OpenAI競爭，在AGI領域提供比微軟、谷歌、OpenAI產品更有競爭力的替代方案。xAI仍處于萌芽階段（embryonic），要趕上OpenAI和谷歌還需要時間。同時，在AI模型訓練方面，他們會使用公共數據而非私人數據。

xAI計劃構建一個超級智能人工智能，幫助解決復雜的科學和數學問題，并“理解”宇宙。OpenAI最初的目標是開源和非營利，但因為“命運喜歡諷刺”，OpenAI是閉源的，“對利潤很貪婪”。就AI算力方面，他們同樣需要算力支持，但或許會略少于其他公司。[2023/7/17 10:58:55]

Aave：只認以太坊 PoS 鏈為主鏈，用戶在其他分叉鏈上使用Aave后果自負:金色財經消息，Aave 社區發文分析以太坊的 PoS 合并與Aave技術適應，分析為何以太坊合并不干擾到 Aave 的正常系統運作。從技術/運營角度來看，Aave只在鏈上治理機制的持續時間和Aave用戶界面上受到輕微影響。由于缺少預言機以及相關流動性問題，Aave 也無法正常運行在任何 PoW 鏈上，Aave 只認 PoS 鏈為主鏈，如果任何用戶決定在任何分叉上直接與 Aave 智能合約交互，應由他們自己負責。[2022/8/9 12:10:53]

-圖1.十六叉樹的例子，展示了值v是如何在在對應鍵0xaa處是存儲的。這棵樹的鍵長度只有2個字節，只有沿著0xaa的子樹被表現出來了。為了簡潔，不相關的子樹替換為“...”-可以看出，上圖的樹很矮，而且很寬。給定相同的鍵值對，下圖展示了二叉樹存儲的情形。170在二叉樹中被表示為10101010。

蘭博基尼支持的GT賽車隊VSR宣布使用NFT驗證汽車零件:7月5日消息，由蘭博基尼支持的 GT 賽車隊 Vincenzo Sospiri Racing (VSR) 宣布與 NFT 平臺 Go2NFT 建立合作伙伴關系，雙方將共同啟動一項認證賽車零件的計劃，旨在監控并確保汽車零件的質量。除了汽車零部件，VSR 未來還希望將 NFT 認證計劃擴展到官方商品和其他產品。（Cointelegraph ）[2022/7/5 1:52:31]

-圖2.與圖1相同的鍵值對，存儲在二叉樹中。為了簡潔，不相關的子樹被表示為“...”-從圖中可見，二叉樹要深得多，也窄得多。以太坊中，每個區塊包含一個stateRoot字段，這是該塊處理完成后表示以太坊全局狀態的MPT的樹根哈希值。總的來說，這個哈希值是對根節點的16個孩子節點的哈希值所組成的列表作哈希運算得到的。這些孩子節點的哈希值又是孩子的16個孩子節點的哈希值所組成的列表做哈希運算得到的，以此類推。每次打包交易生成新區塊時，礦工都會更新賬戶樹，重新計算根哈希。根哈希存儲在新區塊的stateRoot字段，然后新區塊被共識。

火幣研究院：數字美元白皮書提出使用分布式賬本技術:3月份參眾議院提出數字美元提案，近期數字美元基金會則正式發表長達50頁的關于數字美元設計的白皮書，火幣研究院對此表示，說明美國國內對數字美元的態度愈加積極。相比3月份的提案，這次的白皮書主要的不同在于明確提到數字美元要應用分布式賬本和共識機制，基于token來構建。此外，其整體設計思路與DCEP比較相似，運用了雙層運營架構，強調平衡用戶隱私和監管透明性。[2020/6/2]

-圖3.區塊頭中的狀態根字段，指向十六叉樹的樹根-問題在于：如果要對所有節點做哈希，重新計算根哈希的時間就太長了，因此，為了計算根節點的哈希，礦工將從數據庫中檢索同層節點的兄弟哈希值。雖然后者花費的時間沒有前者那么多，這個操作還是很耗時。因為每個哈希都必須從數據庫中取出。在十六叉樹中，通常每一層你都需要取出15個兄弟哈希值。在上面那個我構造的例子中，就需要30個哈希值。盡管二叉樹層次更深一點，但在每一層只需要一個兄弟哈希值。在上述例子中，僅僅需要8個哈希值！這就是為什么在實際中二叉樹更優。覆蓋層轉變方法

動態 | 移動論壇應用程序Tapatalk將使用Kin獎勵用戶:據CCN報道，總注冊用戶達3億的移動論壇應用程序Tapatalk已與Kin基金會達成協議，以獎勵其用戶使用加密貨幣在平臺上發布優質內容。該合作伙伴關系于周三宣布，Tapatalk將在186個國家或地區舉辦20萬個論壇，旨在通過獎勵Kin令牌使用戶創建有價值的內容。[2018/11/29]

不幸的是，轉換為二叉樹并不簡單。需要轉換的數據太多了，執行轉換花費的時間將多于15秒的區塊生成時間。除此以外，設想你要翻譯一本5000頁的書，作者還在不停地告訴你他們對故事做了些修改，并且這些修改會影響你已經翻譯過的頁……那這個過程就沒完沒了。轉換狀態樹的格式也是一樣的問題：可能你剛完成某個地址的格式轉換，用戶就使用了該地址，那你又得從頭轉換一遍。解決這個問題的辦法是增加一個過渡期，過渡期間，在十六叉樹基層上建立一棵覆蓋樹。這棵覆蓋樹是二叉樹格式的，它的作用是保存狀態上發生的所有變化，直到基層十六叉樹完全轉換為二叉樹。轉換分為3步進行。第1步——轉換

在這種方法下，區塊高度為H1時肯定會有兩個狀態根：一個是“基層”十六叉樹狀態根，一個是“覆蓋層”二叉樹狀態根。

-圖4.轉換過程中，區塊擁有兩個狀態根：一個是傳統十六叉樹的只讀根，一個是覆蓋二叉樹的可讀寫根-十六叉樹被設置為只讀，因此對狀態的任何更新都將在覆蓋樹上進行。當一筆交易讀取或者更新一個賬戶時，系統首先會搜索覆蓋樹。如果在覆蓋樹中找不到賬戶，接著將會在舊的十六叉樹中搜索值。與此同時，十六叉樹在后臺進行轉換。此時不需要擔心值插入的問題，因為所有的改變都會存儲在上層的覆蓋樹中。

第2步——基層樹切換

當后臺轉換過程完成，礦工對外宣告，他們已經準備好用轉換結果來替換只讀的十六進制基層樹根。對狀態的讀寫與步驟1階段是一樣的。

-圖5.轉換的第二個階段，礦工在區塊頭使用轉換所得二叉樹的樹根替換十六叉樹根，向網絡示意他們已經準備好了-當足夠多的一系列區塊對轉換所得的二叉基層樹根給出了相同的值，意味著大多數礦工都完成了轉換，并且認可轉換后的樹。合并過程則開始。第3步——合并兩棵樹

合并過程不斷推進：每產生一個新的區塊，就從覆蓋樹上刪除n個鍵，把它們重新插入二叉基層樹。此過程一直持續，直到所有的鍵都從覆蓋樹上移除。到達這步時，區塊頭就不再保留覆蓋狀態樹的樹根。整個步驟的核心只有一個：如果交易執行時要寫的鍵存在于覆蓋樹上，這個鍵就會從覆蓋樹上刪除，寫操作直接在二叉基層樹上進行。下一步

為了估計完成轉換所需要的時間，我已經做了一個低轉換率的原型系統。我們確信，整個過程花費的時間不會太離譜，也就是說幾天時間就夠了。我們會隨著算法的改進而公布更多細節。致謝此提議得益于AlexeyAkhunov、VitalikButerin、AnnaGeorge、SinaMahmoodi、TomaszStanczak以及MartinH.Swende的寶貴意見。

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