观点 | 保持以太坊可扩展性和可持续性的两种方案:“弱无状态性” 和 “状态保质期”_TPS:BullPerks

原标题:《观点|一种状态保质期和无状态性的路线图》

以太坊的状态的规模正迅速增长。当前仅存储状态大概是35GB,如果加上默克尔证明就是100GB了;而且现在预计每年都要增长这个数字的一半。此外,状态存储也是以太坊经济模型的一个短板:在这个机制中,用户只需付费一次就可以给共识节点施加永久的负担。为了保持以太坊的可扩展性和可持续性,我们需要一些解决方案。

有两种路径,而且都已经存在很长时间了:“弱无状态性”和“状态保质期”:

状态保质期:从状态中移除近期无人访问的状态对象,并要求在复活状态对象时提供见证数据。可以将每个节点都需要存储的状态数据减少到扁平的约20~50GB。弱无状态性:仅要求区块提议者存储状态,其他节点都可无状态验证区块。在实践中,需要把状态共识形式切换到“VerkleTree”,以缩减见证数据的规模。本文提出了一种多阶段的方案,来同时实现这两种方案。因为,可以证明,这会比按顺序实现这两个容易很多。如果不实现Verkle树,状态保质期方案下就需要非常大的见证数据来证明一个旧状态;如果不实现状态保质期,切换到Verkle树就需要一个一步到位的切换流程,这几乎跟只实现状态保质期一样复杂。如果合二为一,同时进行,它们就解决了彼此面临的挑战:状态保质期方案包含了每年创建一棵新状态树的机制,因此Verkle树可以分阶段逐步建构,而无需一个一步到位的切换流程,而Verkle树也解决了见证数据规模的问题。

观点:通货膨胀伤害了审慎的储蓄者,而比特币会给未来带来希望:8月3日消息,储蓄能力是自我调节和规划未来的重要工具,但当通货膨胀变得不可控制时,那些努力延迟满足的人会为他们的选择受到惩罚。另一方面,临床心理学家Jordan Peterson认为,比特币的作用恰恰相反。

根据Peterson的说法,恶性通货膨胀伤害了那些耐心投入工作并为未来储蓄的人。他将这些人描述为“我们社会的支柱”,Peterson认为,这些人对文明的安全和生存至关重要。

他强调,在通货膨胀扭曲市场的情况下,比特币却没有受到这种扭曲或干扰,这是他对比特币感兴趣的原因之一。这位心理学家表示,加密货币使自由市场成为可能。(Cointelegraph)[2022/8/3 2:56:42]

链接:“状态保质期”和“无状态性”概念的历史

观点:印度2022年预算应考虑投资人工智能主导的创新、区块链等:1月23日消息,印度行业专家指出,该国2022年预算预计将鼓励创造一个创业环境,这将促进金融科技行业、生命科学和医疗保健、人工智能、游戏、教育技术、机器人技术和网络安全等。

政府应该考虑投资发展设计思维,人工智能主导的创新,文科、区块链等,且应该通过颁发奖学金来促进创造性学习,建立新的项目来认可创新,设立专门的机构,资助优秀和有抱负的学习者。政府的这种审慎举措可能有助于印度实现可持续经济生态系统的目标。(Firstpost)[2022/1/23 9:07:25]

无状态客户端的概念,于2017年始发于ethresear.ch论坛:https://ethresear.ch/t/the-stateless-client-concept/172状态租金,始发于2015年:https://github.com/ethereum/EIPs/issues/35ReGenesis:https://medium.com/@mandrigin/regenesis-explained-97540f457807Verkle树:https://notes.ethereum.org/_N1mutVERDKtqGIEYc-Flw约束见证数据的大小:https://www.youtube.com/watch?v=qQpvkxKso2E一种状态规模管理理论:https://hackmd.io/@vbuterin/state_size_management最小化复活冲突的状态约束方案:https://ethresear.ch/t/resurrection-conflict-minimized-state-bounding-take-2/8739实现无状态性和状态保质期的路径:https://hackmd.io/@vbuterin/state_expiry_paths

观点:如果QE缩减时间表发生变化,将对股市、货币市场和外汇市场产生重大影响:9月3日消息,经济学家CarlRiccadonna:非农就业数据令人严重失望,这给美联储缩减购债规模的可能时间表带来了很大的不确定性。如果这种招聘速度继续下去,美国联邦公开市场委员会(FOMC)的鸽派和温和派人士将无法按照杰克逊霍尔会议上设定的时间表,满足美联储‘进一步大幅进步’的门槛。如果QE缩减时间表发生变化,将对股市、货币市场和外汇市场产生重大影响。[2021/9/3 22:58:38]

回顾:状态保质期如何工作?

这里所描述的是此提案的机制。

核心想法是,每个周期都会有一棵状态树,每当一个周期开始时,就初始化一棵空状态树,所有的状态更新都写到这颗状态树上。在一个周期内,所有的写入都会发生在最新的状态树上。

观点:比特币或成为2021年的特斯拉 明年年底最多可达到10万美元:Strategic Wealth Partners首席执行官Mark Tepper认为,到明年年底,比特币的价格最多可以达到10万美元。但Tepper称,将加密货币与埃隆·马斯克(Elon Musk)旗下公司的股票相比较,4万美元大关的可能性更大。“你可以把它比作特斯拉。特斯拉今年增长超过500%。我认为比特币有可能成为2021年的特斯拉。在我最看好的情况下,到明年年底,它可能会达到10万美元。那是我假设的牛市情况下的价格。我认为我假设的基本情况更接近实现,比特币到2021年底翻一番,达到大约4万美元。”(The Daily Hodl)[2020/12/28 15:52:28]

观点:美国司法部发布加密货币执法框架是对境外交易所的一次警告:此前10月9日消息,美国司法部长(US Attorney General)William P. Barr宣布已发布《加密货币:执法框架》,是由其网络数字任务组编写的。这份83页的文件包括三个部分:威胁概述、法律和未来战略,以指导司法部对该空间的处理。司法部长表示,针对加密货币的日益普及和使用相关的新兴威胁和执法挑战,该框架提供了全面概述。

上周,在Solidus Labs主办的数字资产合规与市场诚信峰会上,CFTC委员Dan Berkovitz暗示,该机构可能会追究其他以某种方式违反美国法律的平台——即使它们的总部不在美国。他说:“我认为,很明显,如果你在法律和法律要求的范围之外运作,我们将积极执法。”Electronic Frontier Foundation的特别法律顾问和Protocol Labs的总法律顾问Marta Belcher谈到这个框架时表示:“我认为这绝对是对位于美国之外的加密货币交易所的一次警告。”(CoinDesk)[2020/10/14]

-注意:我之前曾把这个约长一年的状态保质期周期称为“epoch”,现在都称为“period”,以免与信标链的术语相混淆-

两个关键原则是:

只能修改最新的那棵树。所有更老的树都不能再修改;更老的树上的对象只能在更新的树上创建副本,而且这些副本会取代更老的副本。可以预期全节点只会保存最近的两棵树,所以只有最近的两棵树上的对象才能不需要witness就能读取。读取更老的对象就需要提供见证数据了。“见证数据”就是一个简短的证据,证明某个值存在于某棵树的某个位置上,而且验证的一方只需具有树根即可。举个例子,可以制作一个witness来证明账户?0x124f...89ab?的存储空档?123?处在某时的状态下,包含的值为?50;任何人都只需要这棵状态树的根值就可以验证这个证据。

状态保质期产生了一种混合的状态机制:共识节点需要保存最近被人访问和修改过的状态,但可以使用基于见证消息的无状态客户端方法来验证更老的状态。也就是说,也可以维护一个“归档节点”,存储所有历史状态树,或者?一个完全无状态的节点,使用见证数据来验证哪怕是最新的状态。不过,gas消耗量的结构和默认的网络格式,都要围绕“节点会存储最近的两棵状态树”来开发。

路线图

迁移将按阶段来实现:

周期1硬分叉:需要一个硬分叉来开启第一个周期。分叉之后,就会出现两棵状态树:十六叉的帕特里夏树以及一棵新的Verkle树EIP草案:https://notes.ethereum.org/@vbuterin/verkle_tree_eip地址扩张周期:地址从20字节扩充到32字节,而新地址的格式包含一个“地址周期”的概念”)。这样新合约就可以无需提供见证数据而直接写入新的存储空档。这一步什么时候做都可以,只需要在最终状态保质期转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团队的方案:https://notes.ethereum.org/@ipsilon/address-space-extension-exploration周期2硬分叉:需要一个硬分叉来开启周期2,并安排未来周期的时点。周期0的十六叉的帕特里夏树将被一棵Verkle树替换,客户端仅存储其状态根。从这时开始,周期0的状态将需要见证数据来访问。并且,状态保质期方案也算是完整实现了。EIP草案:https://notes.ethereum.org/@vbuterin/state_expiry_eip

原文链接:

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

作者:Vitalik

翻译:?阿剑

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