階段式同步(staged sync)重構自 Go-Ethereum 的完全同步模式(full sync),以實現更好的性能。
階段式同步需要進行大量讀寫操作。雖然我們的目標是能夠在機械硬盤上同步節點,但是我們仍建議使用固態硬盤。
顧名思義,階段式同步需要依次執行 10 個階段。
Turbo-Geth 客戶端會向每個對等節點了解該節點的 HEAD 區塊(即最新區塊),然后依次執行每個階段、尋找本地 HEAD 區塊和對等節點的 HEAD 區塊之間缺失的區塊。
第一個階段(下載區塊頭)會設置本地 HEAD 區塊。
各階段會按順序執行。在每個階段執行期間,只有節點本地的狀態達到目標狀態,該階段才會結束。
也就是說,在理想情況下(沒有出現網絡中斷、應用沒有重啟等問題),每個階段只需執行一次,即可完成初始同步。
最后一階段結束后,整個同步流程會重新開始,尋找新的區塊頭下載。
V神:以太坊不需要為Layer 1使用單一的ZK-EVM實現進行標準化:金色財經報道,以太坊創始人Vitalik Buterin發文解釋了“不同類型的ZK-EVM和類似ZK-EVM的項目,以及它們之間的權衡”。V神例舉了描述了多個EVM等價的不同“類型”的分類,以及嘗試實現每種類型的好處和成本。
V神總結稱,就我個人而言,我希望隨著時間的推移,通過ZK-EVM的改進和以太坊本身的改進相結合,使其對ZK-SNARK更加友好,一切都將成為Type1。在這樣的未來,我們將有多個ZK-EVM實現,它們既可以用于ZK匯總,也可以用于驗證以太坊鏈本身。
從理論上講,以太坊不需要為Layer1使用單一的ZK-EVM實現進行標準化;不同的客戶可以使用不同的證明,因此我們繼續從代碼冗余中受益。但是,要實現這樣的未來,還需要相當長的時間。與此同時,我們將在擴展以太坊和基于以太坊的ZK-rollup的不同路徑中看到許多創新。[2022/8/4 12:02:16]
如果你在兩個階段之間重啟應用,應用會從第一階段開始重啟。
以太坊技術服務商OpenZeppelin發布Optimism智能合約審計報告:11月25日消息,以太坊技術服務商OpenZeppelin發布Optimism智能合約審計報告。從2021年3月15日開始,OpenZeppelin在7周的時間里與3位審計師一起審計了Optimism的代碼庫,共發現4個嚴重和4個高度嚴重的問題,并提出修改建議以減少代碼的攻擊面和提高其整體質量。[2021/11/25 7:10:43]
如果你在某個階段執行期間重啟應用,應用會從當前階段開始重啟,以完成該階段。
通過下方的餅狀圖,我們可以看出每個階段的耗時占比(這些都是從完全同步中得出的數據)。雖然這些數據并不精確,但是足以作為參考。
如果區塊鏈發生重組,我們需要“回退”部分同步數據。
回退指的是從最后一個階段倒退回第一個階段。但是,需要注意的一點是,我們執行完回退之后才會更新交易池,因此我們知道新的 nonce 。
以太坊上穩定幣供應量首次突破800億美元:據歐科云鏈鏈上大師數據顯示,截至今日15時,以太坊上穩定幣流通量806.2億美元,首次突破800億美元整數關口,年內增長率284%。
當前以太坊上流通量前三名的穩定幣分別為:ERC20-USDT 319億美元,占比39.58%,USDC 258億美元,占比32.1%以及BUSD 122億美元,占比15.33%。[2021/8/23 22:31:26]
回退的階段順序如下例所示(從右往左依次發生)。
state.unwindOrder = []*Stage{
// Unwinding of tx pool (reinjecting transactions into the pool needs to happen after unwinding execution)
stages, stages, stages, stages, stages, stages, stages, stages, stages, stages,
以太坊開發者:以太坊合并后能源消耗量將減少99.95%以上:以太坊開發者Carl Beek發推表示:根據我(非常保守)的計算,以太坊合并后能源消耗量將減少99.95%以上。另外他放上ETH PoS、ETH PoW和比特幣交易耗能的比較。[2021/5/18 22:16:08]
}
通過 ETL 進行預處理
在將數據插入數據庫之前,一些階段會使用我們的 ETL 框架根據鍵值對數據進行排序。
這樣就可以極大減少數據庫寫入放大(write amplification)的情況。
因此,當我們生成索引或者說哈希值化狀態(Hashed State)時,我們會執行一個多步驟流程。
將處理過的數據寫入位于數據目錄的幾個臨時文件中;
然后使用一個堆棧(heap)把臨時文件中的數據插入到數據庫中,并且使按照能夠最小化數據庫寫入放大現象的順序插入數據。
CME以太坊期貨合約在首個交易日交易近400份合約:芝加哥商品交易所(CME)推出的以太坊期貨合約在首個交易日交易了388份合約,約19400 ETH(約3300萬美元)。CME董事總經理兼全球股票主管Tim McCourt表示,市場對以太坊的反應是壓倒性的。(Tthe Block Crypto)[2021/2/9 19:17:16]
這種優化有時會將寫入速度提高幾個數量級。
每個階段都包含兩個函數,分別是向前推進階段的ExecFunc 和向后回退階段的 UnwindFunc。
從理論上來說,部分階段可以離線工作,但是當前版本并未實現這一功能。
階段 1 :下載區塊頭
在這一階段,我們會下載本地 HEAD 區塊和對等節點的 HEAD 區塊之間的所有區塊頭。
這一階段是 CPU 密集型的,適合使用多核處理器,因為要驗證區塊頭的工作量證明。
由于區塊鏈重組,大多數回退都是在這一階段開始的。
這一階段會推動本地 HEAD 的指針(指向更新的區塊)。
階段 2 :區塊哈希值
從區塊頭中抽取出一個從區塊哈希值映射成區塊號(blockHash -> blockNumber)的索引表,以支持更快速的查找功能,并讓同步過程對機械硬盤更為友好。
階段 3 :下載區塊體
在這一階段,我們會將上一階段已下載區塊頭的區塊體也下載下來。
這一階段需要保持良好的聯網連接。絕大多數數據都在這一階段下載。
階段 4 :復原發送者
這一階段會復原出并存儲每個已下載區塊中的每筆交易的發送者。
這一階段同樣是 CPU 密集型的,適合使用多核處理器。
這一階段不需要聯網。
階段 5 :執行區塊
在這一階段,我們會執行之前下載的所有區塊中的每一筆交易。
需要注意的一點是,在執行區塊的過程中,我們不會驗證根哈希,甚至不會創建默克爾樹。
這一階段是單線程的,無需聯網,需占用大量磁盤空間。如果區塊執行失敗,可以回退該階段。
階段 6 :計算狀態根
這一階段會構建默克爾樹,并驗證當前狀態的根哈希。
這一階段也會構建中間哈希值(Intermediate Hashes),并將它們存儲到數據庫中。
如果之前沒有存儲任何中間哈希值(這種情況可能在第一個初始同步期間發生),這一階段會構建出完整的默克爾樹及其根哈希。
如果數據庫中沒有中間哈希值,這一階段就會利用區塊的歷史記錄來弄清楚哪些哈希值已經過時,哪些哈希值是最新的,然后使用最新的哈希值來構建部分默克爾樹,只重構過時的哈希值。
如果根哈希無法匹配,就會向后回退一個區塊。
階段 7 :生成哈希值化狀態
在執行期間,Turbo-Geth 使用無格式狀態存儲(Plain state storage)。
無格式狀態(Plain State):在標準狀態(我們稱之為 “哈希值化狀態”)中,賬戶和存儲項的地址是 keccak256(address) ,但是在一般狀態中,二者的地址就是 address 。
盡管如此,為了確保一些 API 能夠正常運作并與其它客戶端保持兼容,我們也會生成哈希值化狀態。
如果哈希值化狀態不是空值,我們會查看歷史記錄變更集(History ChangeSet),并且只更新已更改的項。
這個階段不需要聯網。
階段 8、9、10 :生成索引
同步期間會生成 3 個索引。
這 3 個索引可能會被禁用,因為所有 API 都不使用它們。
交易查詢索引
該索引表由從交易哈希值到區塊號的映射構成。
賬戶歷史索引
該索引存儲了從賬戶地址到區塊列表(在這些區塊中,該賬戶的狀態有了更改)的映射。
存儲歷史索引
該索引存儲了從存儲項地址到區塊列表(其中,該存儲項在一定程度上有了更改)的映射。
在這一階段,我們會啟動交易池或更新其狀態。例如,如果我們已下載的區塊中包含了某些交易,就把這些交易從交易池中移除。
在回退時,我們會將被回退的區塊中的交易重新添加到交易池中。
原文鏈接:
https://github.com/ledgerwatch/turbo-geth/tree/master/eth/stagedsync
作者: Alex Sharov
翻譯&校對: 閔敏 & 阿劍
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