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”_TPS

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：加密行業目前缺乏與產品市場相匹配的應用程序:金色財經報道，Jason Yanowitz在Bell Curve播客提問，每個人都在建設基礎設施，沒有應用程序。Mike Ippolito回答，在基礎架構和應用程序之間有一個滯后期，你實際上需要良好的基礎架構來構建應用程序。Web3基礎設施與應用開發之間的關系類似于雞生蛋、蛋生雞的問題。要開發優秀的應用程序，就需要能支持這些應用程序的基礎設施。但歸根結底，基礎設施應該為應用程序服務。到目前為止，加密行業似乎還缺乏一樣東西，一種與產品市場相匹配的應用程序，以推動基礎設施的發展，但它即將到來。[2023/7/31 16:07:46]

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：預計美聯儲12月將加息速度放緩至50個基點，終端利率在5%左右:金色財經報道，機構前瞻美聯儲12月利率決議，鮑威爾在11月2日的FOMC會議上向市場發出了一個明確的信息，即不要指望美聯儲繼續每次加息75個基點，但他們也沒有做出鴿派轉向。預計美聯儲將在12月會議上將加息速度放緩至50個基點，并發布新的點陣圖，顯示終端利率在5%左右。[2022/11/6 12:21:08]

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：數字盧布不會具有BTC這樣的加密資產的優勢:俄羅斯高等經濟學院銀行學院院長Vasily Solodkov在接受采訪時表示，所謂的數字盧布這樣的央行數字貨幣（CBDC）不會提供比特幣（像BTC）這樣的加密資產所具有的很多優勢。他說：“俄羅斯央行表示，它希望將自己的官方加密資產定位為現有（代幣）的競爭對手，但數字盧布顯然會輸給他們，而且會變得更弱。數字盧布不會像現有的（加密資產）那樣具有無可爭辯的優勢，如匿名性、跨境功能和有限供應。”Vasily Solodkov補充說，支付公司可能會因為央行的這一項目而遭受損失，該項目將消除對第三方金融提供商的需求。（Cryptonews）[2020/12/25 16:28:14]

-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-

觀點：加密市場下一輪牛市需要到2021年底才會開始:加密愛好者Zach Owen發文稱，他認為加密貨幣市場下一輪牛市需要到2021年底才會開始。原因如下：

1.市場上仍然沒有足夠的真正的產品。

2.比特幣剛剛減半。這需要時間才能生效。

3.以太坊還沒有推出它的重大更新。

4.一些項目仍在準備對其主網進行大規模更新。

5.下一波投資者尚未到來。

6.在世界上某些重要的發展停滯地區，監管仍處于缺失狀態。

7.像新冠肺炎這樣的世界災難可能會減緩牛市的進程。（San Francisco Tribe）[2020/6/7]

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：注重供應鏈金融業務創新，構建完善的區塊鏈供應鏈金融生態:中國人民銀行支付結算司副司長穆長春以及中國人民銀行數字貨幣研究所副所長狄剛聯合發表題為《基于區塊鏈技術的供應鏈金融分析》的文章。文章表示，盡管區塊鏈+供應鏈金融的解決方案消除了不少問題，但是也存在諸多問題與不足，需要引起足夠的關注。雖然未來充滿了挑戰，但是區塊鏈技術在供應鏈金融領域已經有了比較踏實且有說服力的應用，區塊鏈技術應用于供應鏈金融的價值也在不斷顯現。文章建議：加強區塊鏈技術創新；探索供應鏈金融本質，注重業務創新；構建完善的區塊鏈供應鏈金融生態。文章最后總結道，供應鏈金融是區塊鏈技術重要應用領域，供應鏈金融與區塊鏈天然契合，然而，對于區塊鏈技術在供應鏈金融領域的運用，應當理性看待，既要積極開展研究創新，也要保持理性，注重實踐并積極實現落地。（人民創投）[2020/4/13]

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

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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