HTT:觀點 | 保持以太坊可擴展性和可持續性的兩種方案：“弱無狀態性” 和 “狀態保質期”

原標題：《觀點|一種狀態保質期和無狀態性的路線圖》

以太坊的狀態的規模正迅速增長。當前僅存儲狀態大概是35GB，如果加上默克爾證明就是100GB了；而且現在預計每年都要增長這個數字的一半。此外，狀態存儲也是以太坊經濟模型的一個短板：在這個機制中，用戶只需付費一次就可以給共識節點施加永久的負擔。為了保持以太坊的可擴展性和可持續性，我們需要一些解決方案。

有兩種路徑，而且都已經存在很長時間了：“弱無狀態性”和“狀態保質期”：

狀態保質期：從狀態中移除近期無人訪問的狀態對象，并要求在復活狀態對象時提供見證數據。可以將每個節點都需要存儲的狀態數據減少到扁平的約20～50GB。弱無狀態性：僅要求區塊提議者存儲狀態，其他節點都可無狀態驗證區塊。在實踐中，需要把狀態共識形式切換到“VerkleTree”，以縮減見證數據的規模。本文提出了一種多階段的方案，來同時實現這兩種方案。因為，可以證明，這會比按順序實現這兩個容易很多。如果不實現Verkle樹，狀態保質期方案下就需要非常大的見證數據來證明一個舊狀態；如果不實現狀態保質期，切換到Verkle樹就需要一個一步到位的切換流程，這幾乎跟只實現狀態保質期一樣復雜。如果合二為一，同時進行，它們就解決了彼此面臨的挑戰：狀態保質期方案包含了每年創建一棵新狀態樹的機制，因此Verkle樹可以分階段逐步建構，而無需一個一步到位的切換流程，而Verkle樹也解決了見證數據規模的問題。

觀點：不應冒險投資加密資產:6月11日消息，CNBC主持人Jim Cramer表示，他堅信數字資產BTC和ETH的價值，但同時警告投資者不應冒險投資。

根據CNBC Make It最近的一份報告，盡管Cramer是BTC和ETH的信徒，但他表示加密資產具有高度投機性，在交易者投資組合中的占比不應超過 5%。，交易者更不應該借錢投資加密資產。（Dailyhodl）[2022/6/11 4:18:29]

鏈接：“狀態保質期”和“無狀態性”概念的歷史

無狀態客戶端的概念，于2017年始發于ethresear.ch論壇：https://ethresear.ch/t/the-stateless-client-concept/172狀態租金，始發于2015年：https://github.com/ethereum/EIPs/issues/35ReGenesis：https://medium.com/@mandrigin/regenesis-explained-97540f457807Verkle樹：https://notes.ethereum.org/_N1mutVERDKtqGIEYc-Flw約束見證數據的大小：https://www.youtube.com/watch?v=qQpvkxKso2E一種狀態規模管理理論：https://hackmd.io/@vbuterin/state_size_management最小化復活沖突的狀態約束方案：https://ethresear.ch/t/resurrection-conflict-minimized-state-bounding-take-2/8739實現無狀態性和狀態保質期的路徑：https://hackmd.io/@vbuterin/state_expiry_paths

觀點：區塊鏈已形成穩定的技術認知、研發方向和一部分市場場景:9月8日，“區塊鏈+服務貿易與應用大會暨中國國際商會區塊鏈創新服務產業委員會成立大會”在北京舉行。中國服務貿易協會常務副秘書長田國峰認為，目前從各地方發展的宏觀戰略到微觀經濟的末梢地帶，區塊鏈已經形成了穩定的技術認知、研發方向和一部分市場場景。我國在數字經濟的構架層，正在穩步前行，并逐步形成了構建優勢。（基建報）[2020/9/8]

回顧：狀態保質期如何工作？

這里所描述的是此提案的機制。

核心想法是，每個周期都會有一棵狀態樹，每當一個周期開始時，就初始化一棵空狀態樹，所有的狀態更新都寫到這顆狀態樹上。在一個周期內，所有的寫入都會發生在最新的狀態樹上。

觀點：NFT正成為游戲界流行的區塊鏈趨勢:Polient Games創新總監Craig Russo表示，非同質代幣(NFTs)正在成為游戲界非常流行的區塊鏈趨勢，因為它們現在也被用于體育產業(票務)、金融服務以及出售和轉讓財產的方式。（Cointelegraph）[2020/7/26]

-注意：我之前曾把這個約長一年的狀態保質期周期稱為“epoch”，現在都稱為“period”，以免與信標鏈的術語相混淆-

兩個關鍵原則是：

只能修改最新的那棵樹。所有更老的樹都不能再修改；更老的樹上的對象只能在更新的樹上創建副本，而且這些副本會取代更老的副本。可以預期全節點只會保存最近的兩棵樹，所以只有最近的兩棵樹上的對象才能不需要witness就能讀取。讀取更老的對象就需要提供見證數據了。“見證數據”就是一個簡短的證據，證明某個值存在于某棵樹的某個位置上，而且驗證的一方只需具有樹根即可。舉個例子，可以制作一個witness來證明賬戶?0x124f...89ab?的存儲空檔?123?處在某時的狀態下，包含的值為?50；任何人都只需要這棵狀態樹的根值就可以驗證這個證據。

觀點：美聯儲資產負債表連續萎縮，并不一定會影響比特幣價格:美聯儲周四公布的數據顯示，截至7月8日的一周內，美聯儲總資產負債表規模下降約880億美元至6.97萬億美元，這是11年多以來最大的單周跌幅。CoinDesk文章稱，這對比特幣來說并不一定是壞消息。（CoinDesk）[2020/7/10]

狀態保質期產生了一種混合的狀態機制：共識節點需要保存最近被人訪問和修改過的狀態，但可以使用基于見證消息的無狀態客戶端方法來驗證更老的狀態。也就是說，也可以維護一個“歸檔節點”，存儲所有歷史狀態樹，或者?一個完全無狀態的節點，使用見證數據來驗證哪怕是最新的狀態。不過，gas消耗量的結構和默認的網絡格式，都要圍繞“節點會存儲最近的兩棵狀態樹”來開發。

路線圖

聲音 | 觀點：發展區塊鏈技術務必去偽存真:第一財經發布社論文章稱，就在這次中央局集體學習區塊鏈技術見諸報端后，此前一些“炒幣”者和借區塊鏈之名行事者彈冠相慶，以為又可以借此重整旗鼓。但這事實上是一種誤解，此番中央局學習、習總書記強調的區塊鏈，是基于其背后真正的技術，去偽存真。從長期看，區塊鏈的廣泛應用將在未來形成全新的社會治理架構，有效賦能國家治理體系和治理能力現代化建設。當然，對于一些打著區塊鏈技術名義、行金融欺詐之實的平臺和組織，務必加大打擊力度，既防范后者對區塊鏈技術的污名化，也能借此激濁揚清、去偽存真。[2019/10/27]

遷移將按階段來實現：

周期1硬分叉：需要一個硬分叉來開啟第一個周期。分叉之后，就會出現兩棵狀態樹：十六叉的帕特里夏樹以及一棵新的Verkle樹EIP草案：https://notes.ethereum.org/@vbuterin/verkle_tree_eip地址擴張周期：地址從20字節擴充到32字節，而新地址的格式包含一個“地址周期”的概念”）。這樣新合約就可以無需提供見證數據而直接寫入新的存儲空檔。這一步什么時候做都可以，只需要在最終狀態保質期轉型完成之前就可以了，在周期1分叉之前或之后都可以。VB的方案?：https://ethereum-magicians.org/t/increasing-address-size-from-20-to-32-bytes/5485Ipsilon團隊的方案：https://notes.ethereum.org/@ipsilon/address-space-extension-exploration周期2硬分叉：需要一個硬分叉來開啟周期2，并安排未來周期的時點。周期0的十六叉的帕特里夏樹將被一棵Verkle樹替換，客戶端僅存儲其狀態根。從這時開始，周期0的狀態將需要見證數據來訪問。并且，狀態保質期方案也算是完整實現了。EIP草案：https://notes.ethereum.org/@vbuterin/state_expiry_eip

原文鏈接:

https://notes.ethereum.org/@vbuterin/verkle_and_state_expiry_proposal

作者:Vitalik

翻譯:?阿劍

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