比特币: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”

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：交易所比特币储备逐渐下降 或表明积累一直在进行:Newsbtc发文称，所有交易所的比特币储备似乎正在逐渐下降，这或表明积累一直在进行。当储备增加时，这意味着更多的投资者将他们的比特币放入交易所钱包以供出售，或将其兑换为山寨币。另一方面，当所有交易所的比特币储备下降时，表明买家正在将他们的比特币发送到个人钱包，可能是为了积累。在价格暴跌的情况下，鲸鱼似乎正在慢慢开始增持比特币。[2021/7/10 0:41:02]

链接：“状态保质期”和“无状态性”概念的历史

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：在当前牛市期间低价山寨币更有可能出现高额回报:The Crypto?Lark主持人、加密投资者Lark Davis表示，在当前牛市期间，某些低价山寨币的价值可能会上涨200倍。在一段新的YouTube视频中，Lark Davis鼓励寻求高额回报的投资者承担一些风险。他解释说，低端代币更有可能释放巨大的收益，尽管它们也可能暴跌至零。Lark Davis表示，在投资低市值代币时，他会寻找基本面强大的概念、公共开发团队和大支持者。他还说，他在这些小型项目上的投资很少超过1-2%。（The Daily Hodl）[2021/1/7 16:38:54]

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：目前非常规的货币政策将促使人们转向比特币:俄罗斯人权活动家、国际象棋大师Gary Kasparov表示，当前的经济危机导致了非常规货币政策，将推动人们转向比特币。在政府和机构的单边行动日益增多的时候，加密货币使公众能够重新控制个人财务。Kasparov表示，加密货币被滥用的可能性被夸大了，但必须利用它的好处来增强个人的能力。加密货币提供了保护个人财务不受通货膨胀和政府干预的手段，“任何能让我们有机会重新控制或部分控制我们隐私的东西都是受欢迎的。”

Kasparov补充道：“这就是为什么我认为比特币和其他加密货币和区块链技术的稳定流行是不可避免的，因为这是对权力从个人向国家或其他机构转移的回应，这些机构可能在未经我们同意的情况下侵犯我们的隐私。”（Bitcoin.com）[2020/7/26]

观点：即使以百倍价格，比特币最高主义者亦不会卖出BTC:放射学家、个人比特币矿工Brian Goss博士在推特上表示，比特币社区的许多“toxic（有）”参与者不会出售他们的财富，即使是以“100倍”的价格（截至发稿时约为87万美元）。他指出，所有这些以美元计算的收益都是伪钞。因此，用比特币去交换美元无论如何都是没有意义的。认同这种BTC最高主义的“有人群”有很多，一般人根本意识不到这个社区有多大。

对此，Blockstream联合创始人和首席执行官Adam Back用一个著名的模因，即黑客帝国里的“what-if-I-told-you”来支持这一说法。（U.Today）[2020/5/12]

-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-

观点：BTC等各类资产暴跌因投资者急于套现:从比特币到贵金属和欧洲股市的大跌资产抛售，因为投资者正在清算投资组合中的头寸以筹集现金。抛售是受到各种因素的刺激，从冠状病轨迹的不确定性及其对经济的影响，到对美国对欧洲旅行禁令将如何打击航空公司和石油需求的担忧等。芝加哥High Ridge Futures金属交易主管David Meger表示，交易员和投资者正在出售各种资产类别，这是急于套现和轻度的恐慌型举动。（路透社）[2020/3/13]

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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